專利名稱：一種低粘度液體硅橡膠的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種低粘度液體硅橡膠的制備方法，屬于橡膠制備技術領域。
背景技術：
液體硅橡膠具有耐高低溫、電氣絕緣性，固化時不產生副產物，收縮率小，無毒，無味，無腐蝕性，使用安全，具有良好的吸震性、粘合性、密封性、防潮性和防污性，因而是精密電子元器件的理想灌封材料。通常以環氧樹脂作為電子封裝材料時，會存在耐熱性、耐濕性、內應力等問題，例如耐熱性不足則容易損壞元件，縮短使用壽命，耐濕性較低則使水氣容易進入元件內部，引起短路，燒毀元件。因此為了滿足電子工業的快速發展和對高性能封裝材料的緊迫需求，有機硅橡膠已成為該領域的研究重點。
液體硅橡膠自身的強度很低，加入補強填料后，其強度可提高數十倍，同時加入填料也使得液體硅橡膠的成本有所降低。對于液體加成型硅橡膠而言，它不僅要求硅橡膠具有良好的物理機械性能，還要求硅橡膠膠料滿足液體灌封的工藝要求。在既要求高強度又要求高流動性的電子元件灌封膠中，對于填料的性質以及液體硅橡膠中各組分用量的控制尤為重要。通常為了滿足硅橡膠強度的要求時，膠料的粘度將增大到難以流動，影響材料的成膜性和加工性，大大限制了液體硅橡膠在電子封裝領域的應用。發明內容
本發明的目的是提出一種低粘度液體硅橡膠的制備方法，改變已有的加成型液體硅橡膠的制備方法，以優化硅橡膠的性能和加工工藝，并擴大加成型液體硅橡膠的應用領域。
本發明提出的低粘度液體硅橡膠的制備方法，包括以下步驟
(I)將乙烯基聚硅氧烷與白炭黑混合得到混合液體，乙烯基聚硅氧烷與白炭黑的質量百分比為乙烯基聚硅氧烷白炭黑=1: (O. 04 O. 08);
(2)對混合液體抽真空，使真空度達到20Pa以下除去液體中氣泡，得到透明液體；
(3)在上述步驟(2)的透明液體中加入抑制劑和催化劑，加入的質量為透明液體抑制劑催化劑=I (O. 01 O. 05) : (O. 0001 O. 0005)，攪拌均勻，得到混合液體，其中所述的抑制劑為過氧化雙(2，4-二氯苯甲酰)、1，I-雙(叔丁基過氧基)環己烷、 2，5_ 二甲基_2，5_雙(過氧化叔丁基)-3-己塊、2，5_ 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基) 己烷或1，I-雙(叔丁基過氧基)_3，3，5-三甲基環己烷中的一種或幾種以任何比例相混合，所述的催化劑為氯鉬酸_鄰苯二甲酸二乙酯、氯鉬酸_四氫呋喃、氯鉬酸_異丙醇或氯鉬酸-乙烯基硅氧烷中的一種或幾種以任何比例相混合；
(4)在步驟(3)的混合液體中加入含氫硅油，加入比例為混合液體含氫硅油= I (O. I O. 3)，繼續攪拌均勻，抽真空至液體中無氣泡，得到液體硅橡膠。
上述制備方法中，所述的含氫硅油的含氫質量為I. O I. 5%。
上述制備方法中，所述的乙烯基聚硅氧烷的乙烯基質量含量為O. I I. 5%，粘度為 800 1500mPa · S。
本發明提出的低粘度液體硅橡膠的制備方法，制備得到的液體硅橡膠具有高透明性和低粘度，在保證硅橡膠固化后具有較高力學強度的同時，粘度可控制在2000 6000mPa · S，使液體硅橡膠具有優異的流動性和加工性能。本發明制備的低粘度透明液體硅橡膠適用于電子工業領域中的封裝材料。
具體實施方式
本發明提出的低粘度液體硅橡膠的制備方法，包括以下步驟
(I)將乙烯基聚硅氧烷與白炭黑混合得到混合液體，乙烯基聚硅氧烷與白炭黑的質量百分比為乙烯基聚硅氧烷白炭黑=1: (O. 04 O. 08);
(2)對混合液體抽真空，使真空度達到20Pa以下除去液體中氣泡，得到透明液體；
(3)在上述步驟(2)的透明液體中加入抑制劑和催化劑，加入的質量為透明液體抑制劑催化劑=I (O. 01 O. 05) : (O. 0001 O. 0005)，攪拌均勻，得到混合液體，其中所述的抑制劑為過氧化雙(2，4-二氯苯甲酰)、1，I-雙(叔丁基過氧基)環己烷、 2，5_ 二甲基_2，5_雙(過氧化叔丁基)-3-己塊、2，5_ 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基) 己烷或1，I-雙(叔丁基過氧基)_3，3，5-三甲基環 己烷中的一種或幾種以任何比例相混合，所述的催化劑為氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯、氯鉬酸-四氫呋喃、氯鉬酸-異丙醇或氯鉬酸-乙烯基硅氧烷中的一種或幾種以任何比例相混合；
(4)在步驟(3)的混合液體中加入含氫硅油，加入比例為混合液體含氫硅油= I (O. I O. 3)，繼續攪拌均勻，抽真空至液體中無氣泡，得到液體硅橡膠。
上述制備方法中，所述的含氫硅油的含氫質量為I. O I. 5%。
上述制備方法中，所述的乙烯基聚硅氧烷的乙烯基質量含量為O. I I. 5%，粘度為 800 1500mPa · S。
以下介紹本發明制備方法的實施例，但以下實施例是用于說明本發明的示例，并不構成對本發明權利要求的任何限定。
本發明實施例中的白炭黑購自于德國贏創德固賽公司，乙烯基聚硅氧烷和含氫硅油購自于中藍晨光化工研究設計院有限公司，抑制劑購自于江蘇強盛功能化學股份有限公司，催化劑購自于美國西格瑪奧德里奇公司。
本發明方法制備的液體硅橡膠粘度的測試方法如下
使用數顯旋轉粘度儀測試液體硅橡膠的粘度。取適量的液體硅橡膠于燒杯中，插入溫度計，一并放入恒溫器內恒溫，精確地把試樣恒定在規定溫度±0. 1°C范圍內。視試樣粘度大小，選用適宜的轉子及轉速。將轉子浸入試樣中心，并使液面至轉子液體標線。轉子旋轉I分鐘后讀數穩定，記錄粘度數值。連續測定兩次，結果的差數不大于其算術平均值的 3%，并以此算術平均值作為試樣的粘度。
實施例一
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 15%，粘度為 IOOOmPa · S)，再加入40g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑過氧化雙(2，4- 二氯苯甲酰)和O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯，充分攪拌均勻后，再加入30g的含氫硅油(含氫量為I. 2%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為2140mPa · S。
實施例二
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 5%，粘度為 IlOOmPa *S)，再加入50g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑1，I-雙(叔丁基過氧基)環己烷和O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸-四氫呋喃，充分攪拌均勻后，再加入25g的含氫硅油(含氫量為I. 3%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3210mPa · S。
實施例三
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔和O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸_異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入20g的含氫硅油(含氫量為I. 4%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3830mPa · S。
實施例四
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 2%，粘度為 SOOmPa · S)，再加入55g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷和O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸_乙烯基硅氧烷，充分攪拌均勻后，再加入30g的含氫硅油(含氫量為I. 0%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為4015mPa · S。
實施例五
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為1%，粘度為1200mPa S), 再加入60g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg 的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷和O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸-四氫呋喃，充分攪拌均勻后，再加入25g的含氫硅油(含氫量為I. 5%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為5200mPa · S。
實施例六
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為I. 2%，粘度為 1300mPa *S)，再加入65g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔和O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯，充分攪拌均勻后，再加入25g的含氫硅油(含氫量為I. 5%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為5604mPa · S。
實施例七
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為I. 3%，粘度為 1400mPa *S)，再加入70g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)_3_己炔和O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸_乙烯基硅氧烷，充分攪拌均勻后，再加入24g的含氫硅油(含氫量為I. 5%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為5840mPa · S。
實施例八
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為I. 5%，粘度為1500mPa *S)，再加入80g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑1，I-雙(叔丁基過氧基)_3，3，5-三甲基環己烷和O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸_四氫呋喃，充分攪拌均勻后，再加入24g的含氫硅油(含氫量為I. 5%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為5925mPa · S。
實施例九
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入20g的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)_3_己炔和O. 2g的鉬絡合物氯鉬酸_異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入20g的含氫硅油(含氫量為I. 4%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3817mPa · S。
實施例十
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入40g的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)_3_己炔和O. 3g的鉬絡合物氯鉬酸_異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入20g的含氫硅油(含氫量為I. 4%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3802mPa · S。
實施例^^一
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入40g的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)_3_己炔和O. 3g的鉬絡合物氯鉬酸_異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入26g的含氫硅油(含氫量為I. 2%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3802mPa · S。
實施例十二
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入40g的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)_3_己炔和O. 3g的鉬絡合物氯鉬酸_異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入20g的含氫硅油(含氫量為I. 4%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3809mPa · S。
實施例十三
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 15%，粘度為 IOOOmPa · S)，再加入40g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入5g的過氧化雙(2，4-二氯苯甲酰)和5g的1，1_雙(叔丁基過氧基)環己烷作為抑制劑，加入O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯，充分攪拌均勻后，再加入30g的含氫硅油(含氫量為I. 2%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠， 粘度為 2144mPa · S。
實施例十四
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入4g的2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔、3g的過氧化雙(2，4- 二氯苯甲酰)和3g的2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷作為抑制劑，加入O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸_異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入20g的含氫硅油(含氫量為I. 4%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3825mPa · S。
實施例十五
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入3g的2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己塊、2g的過氧化雙(2，4- 二氯苯甲酰)、2g的2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷和3g的1，1_雙(叔丁基過氧基)-3，3，5-三甲基環己烷作為抑制劑，加入O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸-異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入20g的含氫硅油(含氫量為I. 4%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3841mPa · S。
實施例十六
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入40g的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔，加入O. 15g的鉬絡合物氯鉬酸_異丙醇和O. 15g的氯鉬酸-四氫呋喃作為催化劑，充分攪拌均勻后，再加入 26g的含氫硅油(含氫量為I. 2%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為380ImPa · S。
實施例十七
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入40g的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔，加入O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸-異丙醇、O. Ig的氯鉬酸-四氫呋喃和O. Ig的氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯作為催化劑，充分攪拌均勻后，再加入24g的含氫硅油(含氫量為I. 2%)，繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3851mPa · S。
實施例十八
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 2%，粘度為 SOOmPa *S)，再加入55g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入加入4g的2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔、3g的過氧化雙(2，4- 二氯苯甲酰)和3g的2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷作為抑制劑，加入O. Ig的鉬絡合物氯鉬酸-異丙醇、O. Ig的氯鉬酸-四氫呋喃和O. Ig的氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯作為催化劑，充分攪拌均勻后，再加入30g的含氫硅油(含氫量為I. 0%),繼續攪拌均勻，抽真空至無氣泡產生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為4020mPa · S。
權利要求
1.一種低粘度液體硅橡膠的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)將乙烯基聚硅氧烷與白炭黑混合得到混合液體，乙烯基聚硅氧烷與白炭黑的質量百分比為乙烯基聚娃氧燒白炭黑=I: (O. 04 O. 08); (2)對混合液體抽真空，使真空度達到20Pa以下除去液體中氣泡，得到透明液體； (3)在上述步驟(2)的透明液體中加入抑制劑和催化劑，加入的質量為透明液體抑制劑催化劑=I (O. 01 O. 05) : (O. 0001 O. 0005)，攪拌均勻，得到混合液體，其中所述的抑制劑為過氧化雙(2，4-二氯苯甲酰)、1，I-雙(叔丁基過氧基)環己烷、2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷或1，I-雙(叔丁基過氧基)_3，3，5-三甲基環己烷中的一種或幾種以任何比例相混合，所述的催化劑為氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯、氯鉬酸-四氫呋喃、氯鉬酸-異丙醇或氯鉬酸-乙烯基硅氧烷中的一種或幾種以任何比例相混合； (4)在步驟(3)的混合液體中加入含氫硅油，加入比例為混合液體含氫硅油=I(O. I O. 3)，繼續攪拌均勻，抽真空至液體中無氣泡，得到液體硅橡膠。
2.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于其中所述的含氫硅油的含氫質量為I.O I. 5%。
3.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于其中所述的乙烯基聚硅氧烷的乙烯基質量含量為O. I I. 5%，粘度為800 1500mPa · S。
全文摘要
本發明涉及一種低粘度液體硅橡膠的制備方法，屬于橡膠制備技術領域。本發明采用乙烯基聚硅氧烷作為液體硅橡膠基體，白炭黑作為無機填料，混合后再加入抑制劑、鉑絡合物和含氫硅油，進行充分攪拌并真空脫泡，得到透明的液體硅橡膠。本方法制備得到的液體硅橡膠具有高透明性和低粘度，在保證硅橡膠固化后具有較高力學強度的同時，粘度可控制在2000～6000mPa·S，使液體硅橡膠具有優異的流動性和加工性能。本發明制備的液體硅橡膠適用于電子工業領域中的封裝材料。
文檔編號C08L83/07GK102924928SQ20121048890
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者花秀夫, 張紅中, 戴建華 申請人:鹽城菁華新材料科技有限公司