[发明专利]一种用于加成型硅橡胶的含硼增粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于加成型硅橡胶的含硼增粘剂及其制备方法，属于硅橡胶粘结密封材料及其制备领域。

背景技术

加成型硅橡胶是乙烯基封端的硅油以及含氢硅油在铂催化剂的作用下通过硅氢加成来实现硫化成型。该种橡胶具有与被粘表面作用力弱，粘接性能差的特点。在之前的研究中，发展了多种提高加成型硅橡胶粘接性能的方法，比如使用底涂剂和增粘剂。使用底涂剂可以提高加成型硅橡胶对底材的粘接性能，但会增加工序，并且要使用有机溶剂，大量使用有机溶剂对环境不利。使用增粘剂普遍存在对粘接底材具有很大的选择性以及粘接性能提高小等问题。

Hamada在美国专利US4,332,844中介绍了一种制备加成型硅橡胶增粘剂的方法，其由含硅烷氧基化合物、含硅氢基的化合物、有机锡化合物制备。其中含硅烷氧基的化合物包括：Si(OEt)₄、Si(OPr)₄、MeSi(OEt)₃、PhSi(OMe)₃、ViSi(OMe)₃、(Vi)₂Si(OMe)₂等。Plueddemann美国专利US4,659,851和US4,719,262中介绍了用于加成型硅橡胶的增粘剂，该增粘剂通过不饱和醇或酚和烷氧基硅烷在有机胺、锡化合物和钛化合物催化下反应制备。不饱和醇包括十一烯醇和子丁香酚等。烷氧基硅烷包括四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷等。该类增粘剂中含有大量烷氧基，增粘剂加入加成型硅橡胶后对不锈钢、铝和黄铜等底材具有一定的增粘效果，但是对于PC(聚碳酸酯)或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等塑料制品的增粘效果一般，而且由于硅烷氧基自身水解速度并不是很快，不能使其与不锈钢、铝、黄铜等底材表面充分反应，其增粘效果并不特别明显。

因此，迫切需要开发一种可以大幅增强加成型硅橡胶粘接性能且适用底材面广的化合物及其制备工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于加成型硅橡胶的含硼增粘剂及其制备方法，本发明含硼增粘剂用于加成型硅橡胶组份中，可在不使用传统底涂剂的情况下大幅度的提高加成型硅橡胶的粘接性能，从而大大推广了加成型硅橡胶作为胶黏剂及密封剂的应用范围；制备方法新颖、简单、高效，产物纯度高，操作工艺过程简单，适于工业化生产。

本发明提供的用于加成型硅橡胶的含硼增粘剂的制备方法，包括如下步骤：

1)将硼氢化物、含不饱和键的硅烷和溶剂混合；

所述含不饱和键的硅烷为含有乙烯基的硅烷；

所述溶剂为醚类溶剂；

2)将三氟化硼络合物滴加于所述步骤1)中得到的混合物中，经反应即得所述含硼增粘剂。

上述的制备方法，所述硼氢化物、所述含不饱和键的硅烷和所述三氟化硼络合物的物质的量比为1：4～8：1.2～1.4，具体可为1：4.06：1.31、1：4.46：1.32、1：4.00：1.26或1：4.00～4.46：1.26～1.32。

上述的制备方法，滴加所述三氟化硼络合物的温度可为-10℃～0℃，具体可为0℃、-10℃或-10℃～0℃；

所述反应依次在-10～0℃和25～80℃的条件下进行，具体可依次在-10～0℃和30℃～40℃、-10～0℃和30℃～40℃、-10℃和30℃、-10℃和40℃或0℃和40℃的条件下进行；

在-10～0℃下，反应时间可为2～4h，具体可为2h、4h或2～4h；

在25～80℃下，反应时间可为2～6h，具体可为4h、6h或4～6h；

所述反应中通入氮气作为保护气。

上述的制备方法，所述硼氢化物可为硼氢化钠、硼氢化钾或硼氢化四乙胺；

所述含有乙烯基的硅烷为乙烯基三氯硅烷、乙烯基二氯甲基硅烷、乙烯基二甲基氯代硅烷、乙烯基二氯乙基硅烷、乙烯基乙基氯代硅烷、乙烯基二氯丙基硅烷、乙烯基丙基氯代硅烷、乙烯基二氯苯基硅烷、乙烯基二苯基氯代硅烷、乙烯基三甲基硅烷、乙烯基二甲基乙基硅烷、乙烯基二甲基苯基硅烷、乙烯基甲基二乙基硅烷、乙烯基甲基二苯基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中至少一种；

所述醚类溶剂可为乙醚、四氢呋喃、硫醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、乙二醇叔丁基醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇己醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇甲醚和三乙二醇二甲醚中至少一种。