專利名稱：一種透明液體硅膠及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種透明液體硅膠的制備，尤其是一種透明雙組份等比例液體硅膠的制備方法。
背景技術：
雙組份液體硅膠具有優(yōu)良的電氣絕緣性、耐電弧、電暈、耐水、耐臭氧、耐氣候老化、耐高低溫性能好，可在-6(T20(TC溫度范圍內使用。其兩個組份之比例富于變化，一個品種就可以得到多種規(guī)格性能的硫化制品，且固化時不吸熱、不放熱，固化后收縮率小，因而被廣泛用于電子電器、汽車、航空、機械建筑、紡織、化工、輕工印刷、衛(wèi)生等行業(yè)作絕緣、封裝、嵌縫、密封、防潮、防震及制作輥筒的材料。此外，由于雙組份液體硅膠具有優(yōu)異的脫模性，因而作為軟模具材料大量用于文物、工藝品、玩具、人造革、電子電器、儀器、儀表及機械零件等的復制和制造。脫醇型液體硅膠性能優(yōu)良，由于其在硫化過程中放出醇，呈中性，無毒無味，對基材無腐蝕性，特別適用于建筑行業(yè)以及電子行業(yè)。在LED封裝及保護行業(yè)中，透明脫醇型液體硅膠得到了大范圍應用，隨著自動混合灌封設備的使用率的增加，迫切需要一種具有低粘度、高透明、等比例、快固化等特性的產品，現有投入市場的透明液體硅膠，是以α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷為基膠、有機錫為催化劑，正硅酸乙酯為交聯劑配制而成。其A組份通常為基膠，B組份為催化劑和交聯劑的混合物。這種配方在應用中存在以下幾個主要缺點(1)目前市場上LED行業(yè)所用雙組份透明液體硅膠的使用比例一般為 A:B=100:5-10，不適用于機械自動混合灌封設備的需求。(2)現有雙組份透明液體硅膠具有快速表干，但深層固化速度慢的問題。隨著科技的發(fā)展，LED越來越多地運用于人們的生活、工作中，在其的封裝過程中， 為了達到滿意的性能，需要具有以下性質的專用硅膠
1、滿足機械封裝所需的流動性、快捷性和準確性，因此此種硅膠應具有等比例使用的特點，即A，B組份采用同體積或同重量混合使用。2、作為流水線生產作業(yè)，為保證工作效率，需要此種硅膠可于室溫(25°C)條件下，表干時間小于60分鐘，深層固化小于4小時。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的旨在解決透明液體硅膠在LED封裝行業(yè)方面面臨的問題，具體體現在1、 提高透明液體硅膠的硫化速度，尤其是加快了內部固化速度；2、采用等比例混合，能滿足自動灌封設備的需求。本發(fā)明提供了一種低粘度、高透明、快固化、等比例等特性的透明液體硅膠，該膠粘度低(500-1000 mPa. s/25°C )；高透明(透光率大于95%)；固化速度快(4小時內部基本固化)；等比例使用(等體積比或等重量比)。本發(fā)明所述透明液體硅膠以端羥基聚硅氧烷和催化劑作為A組分；端羥基聚硅氧烷和交聯劑作為B組分，在B組分中添加低分子量的聚乙二醇作為穩(wěn)定劑以保證產品的穩(wěn)
3定性和透明度，添加氨丙基三乙氧基硅烷和環(huán)氧丙基三甲氧基硅烷作為助固化劑，加速娃膠深層固化。A:B組分按照1:1的比例進行混合。
本發(fā)明具體反應機理為
首先，有機錫中錫原子上最易發(fā)生水解的酯基發(fā)生水解
O
隨后，Sn原子上的羥基與Si (OR)4反應，形成中間體，
最后，所得中間體繼續(xù)與端羥基聚硅氧烷末端的SiOH基發(fā)生反應，脫去低分子，形成交聯網絡，實現硅橡膠的交聯硫化。
本發(fā)明所述透明液體硅膠具體制備過程如下所述 在本發(fā)明中，所用份數比，均為質量比。本發(fā)明所述A組份的配制選擇端羥基聚硅氧烷90-120份，使溫度保持在 100-150°C、相對真空度彡0.08 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥2-4小時，密閉冷卻至25°C。再將之投入行星攪拌釜中，加入催化劑1-3份有機錫，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌20-40分鐘， 得到A組份產品。本發(fā)明所述B組份的配制選擇端羥基聚硅氧烷90-120份，使溫度保持在 100-150°C、相對真空度彡0.08 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥2-4小時，密閉冷卻至25°C。再將之投入行星攪拌釜中，加入穩(wěn)定劑聚乙二醇2-5份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌20-40分鐘；加入交聯劑正硅酸乙酯5-12份；助固化劑氨丙基三乙氧基硅烷2-5份和環(huán)氧丙基三甲氧基硅烷2-5份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌20-40分鐘，得到B組份產品。本發(fā)明中催化劑有機錫包括有機羧酸錫或有機錫螯合物。
本發(fā)明提供了一種低粘度、高透明、快固化、等比例等特性的雙組份室溫硫化硅橡膠，該膠粘度低(500-1000 mPa. s/25°C)；高透明(透光率大于95%)；固化速度快(4小時內部基本固化)；等比例使用(等體積比或等重量比)，可以滿足市場需求。


圖1膠料干燥工藝流程圖； 圖2 A組份配制工藝流程圖； 圖3 B組份配置工藝流程圖。
硅膠性能檢測方法
粘度檢測方法:A，B組份按等比例混合均勻后，放置Imin后檢測。參考GB/T265標準； 透光率檢測方法參考GBT 2410-2008標準； 允許操作時間檢測方法參考GB/T6753. 2標準； 硬度的測試方法參考GBT531標準；
完全固化時間檢測標準從A，B組份等比例混合配膠開始到產品硬度不再發(fā)生變化所需時間為完全固化時間；
深層固化時間檢測標準A，B組份等比例混合均勻后，真空排泡后灌封于5cm深度的膠管中，到檢測固化后硬度達到1 Siore C所需的時間。
具體實施例方式
下面實施例進一步說明本發(fā)明。實施例1
A組份的配制選擇500 mPa. s的端羥基聚硅氧烷90份，溫度在100°C、相對真空度為 0. 08 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥2小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中， 加入催化劑1份有機羧酸錫，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌20分鐘，得到A組份產品。B組份的配制選擇500 mPa. s的端羥基聚硅氧烷90份，溫度在100°C、相對真空度為0.085 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥2小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入穩(wěn)定劑分子量為200的聚乙二醇2份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌20分鐘；加入交聯劑正硅酸乙酯5份；助固化劑氨丙基三乙氧基硅烷2份，環(huán)氧丙基三甲氧基硅烷2 份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌20分鐘，得到B組份產品。 實施例2
A組份的配制選擇1000 mPa. s的端羥基聚硅氧烷110份，溫度在130°C、相對真空度為0.090 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥3小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入催化劑3份有機羧酸錫，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌30分鐘，得到A組份產品。
B組份的配制選擇1000 mPa. s的端羥基聚硅氧烷110份，溫度在130°C、相對真空度為0.085 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥3小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入穩(wěn)定劑分子量為600的聚乙二醇3. 5份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌30分鐘；加入交聯劑正硅酸乙酯8. 5份；助固化劑氨丙基三乙氧基硅烷3. 5份，環(huán)氧丙基三甲氧基硅烷5份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌30分鐘，得到B組份產品。
實施例3
A組份的配制選擇800 mPa. s的端羥基聚硅氧烷120份，溫度在150°C、相對真空度為0.085 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥4小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入催化劑1份有機錫，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌40分鐘，得到A組份產品。B組份的配制選擇500 mPa. s的端羥基聚硅氧烷120份，溫度在150°C、相對真空度為0.080 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥4小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入穩(wěn)定劑分子量為400的聚乙二醇5份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌40分鐘； 加入交聯劑正硅酸乙酯12份；助固化劑氨丙基三乙氧基硅烷5份，環(huán)氧丙基三甲氧基硅烷2份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌40分鐘，得到B組份產品。 實施例4
A組份的配制選擇500 mPa. s的端羥基聚硅氧烷120份，溫度在150°C、相對真空度為0.085 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥4小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入催化劑3份有機錫螯合物，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌40分鐘，得到A組份產品。B組份的配制選擇1000 mPa. s的端羥基聚硅氧烷120份，溫度在150°C、相對真空度為0.080 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥4小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入穩(wěn)定劑分子量為300的聚乙二醇5份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌40分鐘； 加入交聯劑正硅酸乙酯12份；助固化劑氨丙基三乙氧基硅烷5份，環(huán)氧丙基三甲氧基硅烷各3份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌40分鐘，得到B組份產品。實施例5 對照品1的制備
A組份的配制A組份的配制選擇750 mPa. s的端羥基聚硅氧烷110份，溫度在 130°C、相對真空度為0.075 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥3小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入催化劑2份有機錫螯合物，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌30分鐘，得到A組份產品。B組份的配制選擇600 mPa. s的端羥基聚硅氧烷110份，溫度在130°C、相對真空度為0.075 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥3小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入交聯劑正硅酸乙酯8. 5份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌30分鐘，得到B組份
Φ 口
廣 BFI ο實施例6
對照品2的制備
A組份的配制選擇500 mPa. s的端羥基聚硅氧烷110份，溫度在130°C、相對真空度為0.070 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥3小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入催化劑2份有機錫，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌30分鐘，得到A組份產品。B組份的配制選擇500 mPa. s的端羥基聚硅氧烷110份，溫度在130°C、相對真空度為0.070 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥3小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入穩(wěn)定劑聚乙二醇3. 5份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌30分鐘；加入交聯劑正硅酸乙酯8. 5份；助固化劑氨丙基三乙氧基硅烷3. 5份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌30 分鐘，得到B組份產品。實施例7 對照品3的制備
A組份的配制選擇1000 mPa. s的端羥基聚硅氧烷110份，溫度在130°C、相對真空度為0.075 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥3小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入催化劑2份有機錫，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌30分鐘，得到A組份產品。B組份的配制選擇500 mPa. s的端羥基聚硅氧烷110份，溫度在130°C、相對真空度為0.075 Mpa狀態(tài)下，抽真空干燥3小時，密閉冷卻待用。將冷卻后的膠料投入行星攪拌釜中，加入穩(wěn)定劑聚乙二醇3. 5份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌30分鐘；加入交聯劑 正硅酸乙酯8. 5份；助固化劑環(huán)氧丙基三甲氧基硅烷各3. 5份，攪拌頻率50Hz狀態(tài)下，攪拌30分鐘，得到B組份產品。1.產品與對照品比較
表1產品與對照品固化性能比較
權利要求
1.一種透明液體硅膠的制備，其特征在于以端羥基聚硅氧烷和催化劑作為A組分，端羥基聚硅氧烷和交聯劑作為B組分，在B組分中添加低分子量的聚乙二醇作為穩(wěn)定劑以保證產品的穩(wěn)定性和透明度，添加氨丙基三乙氧基硅烷和環(huán)氧丙基三甲氧基硅烷作為助固化劑，加速硅膠深層固化。
2.A、B組份按照1 1的比例進行混合后可直接使用。
3.如權利要求書1所述的一種透明液體硅膠，其特征在于穩(wěn)定劑為低分子量的聚乙
4.如權利要求1所述A組份，其特征在于其具體工藝步驟(1)按質量份數稱取端羥基聚硅氧烷90-120份，在100-150°C下抽真空干燥2_4小時 (相對真空度彡0. 08 Mpa)，密閉冷卻至250C ；(2)將干燥后端羥基聚硅氧烷投入行星攪拌釜中，按質量份加入催化劑有機錫1-3份， 攪拌20-40分鐘(攪拌頻率50Hz)，得到A組份產品。
5.如權利要求1所述B組份，其特征在于其具體工藝步驟(1)按質量份稱取端羥基聚硅氧烷90-120份，在100-150°C下抽真空干燥2_4小時(相對真空度彡0. 08 Mpa)，密閉冷卻至25°C ；(2)將干燥后端羥基聚硅氧烷投入行星攪拌釜中，按質量份加入穩(wěn)定劑聚乙二醇2-5 份，攪拌20-40分鐘(攪拌頻率50Hz)；(3)按質量份加入交聯劑正硅酸乙酯5-12份；(4)按質量份加入助固化劑氨丙基三乙氧基硅烷、環(huán)氧丙基三甲氧基硅烷各2-5份，攪拌20-40分鐘(攪拌頻率50Hz)，得到B組份產品。
6.如權利要求1所述透明液體硅膠，其特征是低粘度，粘度范圍在500-1000mPa. s/250C。
7.如權利要求1所述透明液體硅膠，其特征在于高透明，透光率>95%。
8.如權利要求1所述透明液體硅膠，其特征在于固化速度快，內部固化<4hr。
9.如權利要求1所述透明液體硅膠，其特征在于等比例使用，體積比或重量比。
10.如權利要求2所述低分子聚乙二醇，其特征是分子量為200-600。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種透明液體硅膠的制備，尤其是一種脫醇型雙組份等比例端羥基液體硅膠的制備方法。提供一種可等比例混合能滿足自動灌封設備需求的透明雙組份室溫固化硅橡膠。步驟為將A、B組份組成中的端羥基聚硅氧烷分別稱重，真空干燥，A組份冷卻后添加催化劑，B組份冷卻后添加穩(wěn)定劑、交聯劑、助固化劑。兩組份混合后，該膠具有粘度低(500-1000MPa.s/25℃)；等比例使用(等體積比或等重量比)；固化速度快(4小時內部基本固化)；固化后高透明(透光率大于95%)等特點。
文檔編號H01L33/56GK102516932SQ20111044501
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權日2011年12月28日
發(fā)明者劉洪 , 張先銀, 徐燕芬, 方輝, 陳群躍, 陶云峰 申請人:成都拓利化工實業(yè)有限公司