环氧改性有机硅化合物、可室温湿气固化的组合物及其制备方法和应用

文档序号:298623 发布日期:2021-11-26 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 环氧改性有机硅化合物、可室温湿气固化的组合物及其制备方法和应用 (Epoxy-modified organosilicon compound, room-temperature moisture-curable composition, and preparation method and application thereof ) 是由 张永生 黄智勇 张恩天 陈荣斌 于 2021-09-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开了环氧改性有机硅化合物、可室温湿气固化的组合物及其制备方法和应用。所述环氧改性有机硅化合物由环氧树脂,环氧树脂固化剂和烷氧基硅烷化合物制成;环氧树脂和环氧树脂固化剂反应生成低聚物,低聚物中含有较多羟基,与烷氧基硅烷中的烷氧基反应得到含有烷氧基硅烷活性官能团的产物,该产物具有与硅酮密封胶相类似的室温湿气固化性能,在隔绝空气的条件下可长期稳定放置、不会固化,接触空气后与空气中水分发生反应缓慢交联成具有一定强度固化物。为加快固化反应的速度,还可将该环氧改性有机硅化合物与有机锡催化剂或钛酸酯催化剂混合配制成室温下较快固化的单组分产品,其本体强度高、附着力好,且具有与有机硅类似的低表面能。(The invention discloses an epoxy modified organic silicon compound, a composition capable of being cured by moisture at room temperature, and a preparation method and application thereof. The epoxy modified organic silicon compound is prepared from epoxy resin, an epoxy resin curing agent and an alkoxy silane compound; epoxy resin reacts with an epoxy resin curing agent to generate an oligomer, the oligomer contains more hydroxyl, the oligomer reacts with alkoxy in alkoxy silane to obtain a product containing alkoxy silane active functional groups, the product has room temperature moisture curing performance similar to that of silicone sealant, can be stably placed for a long time under the condition of air isolation and cannot be cured, and after contacting with air, the product reacts with water in the air to slowly crosslink to form a cured product with certain strength. In order to accelerate the curing reaction, the epoxy modified organic silicon compound can be mixed with an organic tin catalyst or a titanate catalyst to prepare a single-component product which is cured quickly at room temperature, has high body strength and good adhesive force, and has low surface energy similar to organic silicon.)

环氧改性有机硅化合物、可室温湿气固化的组合物及其制备 方法和应用

技术领域

本发明涉及有机硅化合物,特别涉及环氧改性有机硅化合物、含有该环氧改性有机硅化合物的可室温湿气固化的组合物及其制备方法和应用,属于环氧改性有机硅化合物及其应用领域。

背景技术

随着科学技术的发展,电子元器件如PCB板、敏感电路等变得越来越精细,要求也越来越苛刻。三防(防潮、防霉、防盐雾)涂层可以为元器件提供长期、可靠的保护,有效的提高了产品的性能。在三防涂层中,相较于丙烯酸和环氧类材料,有机硅材料由于其综合性能良好而得到越来越广泛的应用,例如:有机硅材料具有优异的耐高低温、耐侯性能,硬度适中应力低,优良的电性能,耐化学品、耐水良好。

目前,市场上的有机硅涂层材料形式多样,按照包装方式,可分为单组分和双组份产品。双组份产品,如中昊晨光化工研究院的GT-912有机硅敷形涂料,其综合性能良好,但由于其使用时需将两个组分按照一定的比例混合,施工不便。单组分产品,如美国道康宁的DC 1-2577机硅敷形涂料,综合性能良好,得到比较广泛的应用,但是其为纯有机硅材料且价格较贵;苯基硅树脂虽然固化后其综合性能也不错,但是大多数需要高温才能固化,多数电子元器件无法承受固化需要的高温,因而未能广泛应用;有机硅玻璃树脂,虽然能够实现单组分室温固化,但是其固化后的涂层强度低、脆性大、附着力不佳;而单组分室温硫化硅橡胶,其固化后呈橡胶状,硬度低、强度不高,因而基本上也无法得到应用。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种环氧改性有机硅化合物。

本发明的目的之二是提供一种可室温湿气固化的组合物。

本发明的目的之二是提供一种制备所述环氧改性有机硅化合物以及组合物的方法。

本发明的目的之三是将所述的环氧改性有机硅化合物以及组合物应用于电子电器的防潮、防尘、防水、绝缘等方面。

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的:

本发明一方面提供了一种环氧改性有机硅化合物,包括以下各成分:环氧树脂,环氧树脂固化剂和烷氧基硅烷化合物。

优选的,各成分的重量份为:环氧树脂80-120份,环氧树脂固化剂25-125份,烷氧基硅烷化合物100-200份;

更优选的,各成分的重量份为:环氧树脂100份,环氧树脂固化剂25-100份,烷氧基硅烷化合物100-200份。

所述的环氧树脂包括但不限于双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂或酚醛环氧树脂中的任何一种或一种以上按照任意比例组成的混合物。

所述的环氧树脂固化剂包括但不限于聚醚胺类固化剂、脂肪胺类固化剂、酸酐类固化剂或低分子聚酰胺固化剂中的任何一种或一种以上按照任意比例组成的混合物。

所述的烷氧基硅烷化合物包括但不限于甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任何一种或一种以上按照任意比例组成的混合物。

本发明另一方面提供了一种制备所述环氧改性有机硅化合物的方法,包括:将各成分混合均匀在加热条件下反应得到均一透明的具有一定粘度的产物。

为了实现更好的制备效果,所述的加热优选为加热至25-100℃,更优选为加热至80℃;所述的反应的时间可以是4-48小时,优选为10-24小时。

环氧树脂和环氧树脂固化剂反应生成低聚物,生成的低聚物中含有较多的羟基,然后羟基与烷氧基硅烷中的烷氧基反应,得到环氧改性有机硅化合物,其具有烷氧基硅烷活性官能团,因此具有与硅酮密封胶相类似的室温湿气固化性能,本发明提供的环氧改性有机硅化合物在隔绝空气的条件下可长期稳定放置,不会固化,接触空气后,可与空气中的水分发生反应,缓慢的交联成具有一定强度的固化物。

为了加快固化反应的速度,还可将本发明的环氧改性有机硅化合物与有机锡催化剂或钛酸酯催化剂混合,配制成室温下较快固化的单组分产品,该产品具有良好的储存稳定性,固化后的产物本体强度高,附着力好,具有与有机硅类似的低表面能。

由此,本发明进一步提供了含有环氧改性有机硅化合物的可室温湿气固化的组合物,该组合物包括环氧改性有机硅化合物、有机溶剂以及有机锡催化剂或钛酸酯催化剂。

作为本发明的一种优选的实施方案,各组分的用量优选为:有机溶剂98份、环氧改性有机硅化合物2份,有机锡催化剂或钛酸酯催化剂0.01份。

其中,所述的有机溶剂可以是甲苯、二甲苯或乙酸乙酯中的任何一种或一种以上的混合物;

所述的有机锡催化剂优选是二丁基醋酸锡。

本发明提供的上述组合物可用于电子电器领域,具有防潮、防尘、防水、绝缘等作用。例如,将该组合物喷涂或刷涂于裸露的导线上,待溶剂挥发后,室温半小时内即可形成一定的保护层,使裸露的导线具有一定的绝缘性,起到保护电路,增强电子产品可靠性的作用。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的,不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改或替换均落入本发明的保护范围。

实施例1环氧改性有机硅化合物的制备

按重量份计,将100份双酚A环氧树脂,25份聚醚胺固化剂(D400)以及100份甲基三甲氧基硅烷混合均匀,在80℃加热条件下反应10h,得到淡黄色均一透明的具有一定粘度的产物。

本实施例制备的产物可在密封的容器中室温存储至少6个月的时间。

实施例2环氧改性有机硅化合物的制备

按重量份计,将100份双酚A环氧树脂,20份聚醚胺固化剂(D400),25份聚醚胺固化剂(D2000),80份甲基三甲氧基硅烷以及20份二甲基二甲氧基硅烷,混合均匀,在80℃加热条件下反应10h,得到淡黄色均一透明的具有一定粘度的产物。

本实施例制备的产物可在密封的容器中室温存储至少6个月的时间。

实施例3环氧改性有机硅化合物的制备

按重量份计,将100份双酚A环氧树脂,125份聚醚胺固化剂(D2000)以及125份乙烯基基三甲氧基硅烷混合均匀,在80℃加热条件下反应20h,得到淡黄色均一透明的具有一定粘度的产物。

本实施例制备的产物可在密封的容器中室温存储至少6个月的时间。

实施例4环氧改性有机硅化合物的制备

按重量份计,将100份双酚F环氧树脂,40份甲基六氢苯酐,5份DMP-30以及200份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合均匀,在100℃加热条件下反应10h,得到淡黄色均一透明的具有一定粘度的产物。

本实施例制备的产物可在密封的容器中室温存储至少6个月的时间。

实施例5环氧改性有机硅化合物的制备

按重量份计,将100份双酚F环氧树脂,25份低分子聚酰胺固化剂,3份DMP-30,80份二甲基二甲氧基硅烷以及120份四甲氧基硅烷混合均匀,在25℃下反应24h,得到黄色均一透明的具有一定粘度的产物。

本实施例制备的产物可在密封的容器中室温存储至少6个月的时间。

实施例6环氧改性有机硅化合物的制备

按重量份计,将100份双酚F环氧树脂,100份脂肪胺固化剂以及100份甲基三甲氧基硅烷混合均匀,在25℃下反应24h,得到黄色均一透明的具有一定粘度的产物。

本实施例制备的产物可在密封的容器中室温存储至少6个月的时间。

实施例7环氧改性有机硅化合物的制备

按重量份计,将100份双酚F环氧树脂,100份脂肪胺固化剂以及150份苯基三甲氧基硅烷混合均匀,在80℃下反应24h,得到黄色均一透明的具有一定粘度的产物。

本实施例制备的产物可在密封的容器中室温存储至少6个月的时间。

实验例1环氧改性有机硅化合物的性能检测及应用实验

将98重量份二甲苯、2重量份实施例1的产物和0.01重量份二丁基醋酸锡配成2%的溶液,喷涂在铝板表面,在25℃、70%RH的条件下,20分钟即可表干,继续室温固化24小时后形成厚度约50um的漆膜,按照国标GB/T9286-1998测试附着力,按照IPC-TM-6502.6.3.4A标准测试表面电阻,按照国标GB1981.2-2003测试击穿强度,按照IPC-TM-6502.6.7.1A标准进行冷热冲击实验,各项性能检测结果见表1。

将98重量份二甲苯、2重量份实施例2的产物和0.01重量份二丁基醋酸锡配成2%的溶液,喷涂在铝板表面,在25℃、70%RH的条件下,25分钟即可表干,继续室温固化24小时后形成厚度约50um的漆膜,按照国标GB/T9286-1998测试附着力,按照IPC-TM-6502.6.3.4A标准测试表面电阻,按照国标GB1981.2-2003测试击穿强度,按照IPC-TM-6502.6.7.1A标准进行冷热冲击实验,各项性能检测结果见表1。

将98重量份甲苯、2重量份实施例3的产物和0.01重量份二丁基醋酸锡配成2%的溶液,喷涂在铝板表面,在25℃、70%RH的条件下,42分钟即可表干,继续室温固化24小时后形成厚度约50um的漆膜,按照国标GB/T9286-1998测试附着力,按照IPC-TM-650 2.6.3.4A标准测试表面电阻,按照国标GB1981.2-2003测试击穿强度,按照IPC-TM-650 2.6.7.1A标准进行冷热冲击实验,各项性能检测结果见表1。

将98重量份甲苯、2重量份实施例4的产物和0.01重量份二丁基醋酸锡配成2%的溶液,喷涂在铝板表面,在25℃、70%RH的条件下,29分钟即可表干,继续室温固化24小时后形成厚度约50um的漆膜,按照国标GB/T9286-1998测试附着力,按照IPC-TM-650 2.6.3.4A标准测试表面电阻,按照国标GB1981.2-2003测试击穿强度,按照IPC-TM-650 2.6.7.1A标准进行冷热冲击实验,各项性能检测结果见表1。

将78重量份甲苯、20重量份乙酸乙酯、2重量份实施例5的产物和0.01重量份二丁基醋酸锡配成2%的溶液,喷涂在铝板表面,在25℃、70%RH的条件下,18分钟即可表干,继续室温固化24小时后形成厚度约50um的漆膜,按照国标GB/T9286-1998测试附着力,按照IPC-TM-650 2.6.3.4A标准测试表面电阻,按照国标GB1981.2-2003测试击穿强度,按照IPC-TM-650 2.6.7.1A标准进行冷热冲击实验,各项性能检测结果见表1。

将78重量份甲苯、20重量份乙酸乙酯、2重量份实施例6的产物和0.01重量份二丁基醋酸锡配成2%的溶液,喷涂在铝板表面,在25℃、70%RH的条件下,20分钟即可表干,继续室温固化24小时后形成厚度约50um的漆膜,按照国标GB/T9286-1998测试附着力,按照IPC-TM-650 2.6.3.4A标准测试表面电阻,按照国标GB1981.2-2003测试击穿强度,按照IPC-TM-650 2.6.7.1A标准进行冷热冲击实验,各项性能检测结果见表1。

将98重量份甲苯、2重量份实施例7的产物和0.01重量份二丁基醋酸锡配成2%的溶液,喷涂在铝板表面,在25℃、70%RH的条件下,35分钟即可表干,继续室温固化24小时后形成厚度约50um的漆膜,按照国标GB/T9286-1998测试附着力,按照IPC-TM-650 2.6.3.4A标准测试表面电阻,按照国标GB1981.2-2003测试击穿强度,按照IPC-TM-650 2.6.7.1A标准进行冷热冲击实验,各项性能检测结果见表1。

表1实施例1-7制备的产物的各项性能检测结果

实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
产物存储时间 >6个月 >6个月 >6个月 >6个月 >6个月 >6个月 >6个月
表干时间 20分钟 25分钟 42分钟 29分钟 18分钟 20分钟 35分钟
附着力 通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过
表面电阻 2.5×10<sup>16</sup>′Ω 2.5×10<sup>16</sup>′Ω 2.5×10<sup>16</sup>′Ω 2.6×10<sup>16</sup>′Ω 2.3×10<sup>16</sup>′Ω 2.5×10<sup>16</sup>′Ω 2.5×10<sup>16</sup>′Ω
击穿强度 2.8kV/mm 2.8kV/mm 2.8kV/mm 3.0kV/mm 2.8kV/mm 2.8kV/mm 2.8kV/mm
冷热冲击 OK OK OK OK OK OK OK

6页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种耐磨不锈钢焊管及其制备工艺

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!