環(huán)保型led燈具粘接密封膠及其制備方法
【專利摘要】一種環(huán)保型LED燈具粘接密封膠及其制備方法。本發(fā)明以(α，ω)-二羥基聚二甲基硅氧烷為基膠，加入填料，脫泡，降至室溫后加入交聯(lián)劑，脫泡；然后加入催化劑，脫泡，制得環(huán)保型LED燈具粘接密封膠。本發(fā)明所用催化劑為有機(jī)硅鈦絡(luò)合物，其結(jié)構(gòu)式為：Ti[O(C3H6O)m(C2H4O)nH]a[(OSi(CH3)2)hOSi(CH3)3](4-a)，其中，3≥a≥0且為整數(shù)，1000＞m，n，h＞50。制得的密封膠具有無腐蝕、耐黃變性好、粘結(jié)性優(yōu)異等特點(diǎn)。
【專利說明】環(huán)保型LED燈具粘接密封膠及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于密封膠【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種無腐蝕、耐黃變性好、粘結(jié)性優(yōu)異的密 封膠，用于LED燈具燈罩與基座的粘接密封。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前市場(chǎng)上用于電子行業(yè)的單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠多數(shù)為脫乙醇型，少數(shù) 為脫甲醇型。脫乙醇型所用催化劑為如二乙胺基甲基三乙氧基硅烷等高活性胺類化合物 或有機(jī)錫類催化劑。胺類化合物中氨基在使用時(shí)氧化變黃且會(huì)產(chǎn)生腐蝕；有機(jī)錫類催化劑 (二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫等）本身有毒性，在使用固化過程中會(huì)放出有機(jī)酸，有機(jī)酸 會(huì)發(fā)生黃變和對(duì)基材產(chǎn)生腐蝕。
[0003] 自2009年，歐盟法規(guī)REACH中明確提出禁止使用二丁基錫及二辛基錫及三取代錫 化合物。脫甲醇型目前市場(chǎng)上所用催化劑多數(shù)為雙（乙酰乙酸乙酯）鈦酸二異丙酯、二（乙 酰丙酮基）鈦酸二異丙酯、有機(jī)錫類催化劑這幾種單用或搭配使用。由于乙酰乙酸乙酯及 乙酰丙酮在高溫下易變黃，在合成雙（乙酰乙酸乙酯）鈦酸二異丙酯及二（乙酰丙酮基） 鈦酸二異丙酯時(shí)得到的催化劑多數(shù)為紅褐色及黃色液體，用作RTV催化劑時(shí)固化放出乙酰 乙酸乙酯或乙酰丙酮從而造成密封膠表面發(fā)黃；另外，它們用作催化劑時(shí)，由于本身結(jié)構(gòu)的 原因，仍需添加其他胺類硅烷偶聯(lián)劑來增加其對(duì)材料的粘結(jié)性，從而造成其黃變性及腐蝕 性問題加重。
[0004] 而單獨(dú)使用鈦酸酯作為催化劑且不添加胺類硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)錫類催化劑，體系 中不含胺基、乙酰乙酸乙酯、乙酰丙酮等基團(tuán)，此類密封膠未見報(bào)導(dǎo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠的技術(shù)不足，本發(fā)明的目的是提供一種主 要用于LED燈具燈罩與基座的粘接密封的密封膠。本發(fā)明的密封膠無腐蝕、耐黃變、粘結(jié)性 優(yōu)異。
[0006] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，原料組份按以下質(zhì)量份計(jì)：
[0008] (a , -:羥甩聚：中堆硅氣烷 丨〇〇份 填$4 100?300份，例如為115 份、i25份、150份、丨側(cè)汾、220份、260份、2的份等 +交聯(lián)劑 i?10份，例如為3份、 5份、8份等 催化劑 0.1?5份，例如為0,5份、 1.3份、2.0份、3.5份、4.6份等
[0009] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，所述（a，《)_二 羥基聚二甲基硅氧烷的動(dòng)力粘度為500?500000cps，例如為550cps、1000cps、5000cps、 8000cps、15000cps、50000cps、80000cps、200000cps、450000cps 等。上述粘度范圍內(nèi)的 (a，《)-二羥基聚二甲基硅氧烷制得的密封膠具有較好的韌性、擠出性、硬度。
[0010] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，所述填料為碳酸 鈣、二氧化鈦、白炭黑、氧化鋅、硅微粉中的任意一種或者兩種以上的組合。
[0011] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，所述交聯(lián)劑為正 娃酸甲醋、甲基二甲氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、十-燒基二甲氧基娃燒、苯基二甲氧 基娃燒、稀丙基二甲氧基娃燒中的任意一種或者兩種以上的組合。
[0012] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，所述催化劑為鈦 酸酯催化劑，其結(jié)構(gòu)式如下式（1):
[0013] Ti [0 (C3H60) m (C2H40) nH] a [ (OSi (CH3) 2) h0Si (CH3) 3] (4_a) (1)
[0014] 其中，3 彡 a 彡 0 且為整數(shù)，1000 > m，n，h > 50。
[0015] 本發(fā)明中上述的含鈦縮合型催化劑可采用如下的制備方法，包括如下步驟：
[0016] 1)前處理：向鈦酸四異丙酯中通入惰性氣體；
[0017] 2)制備混合物：將聚醚多元醇與羥基硅油混合均勻，制得混合物；
[0018] 3)反應(yīng)：將所述混合物滴加到所述鈦酸四異丙酯中進(jìn)行反應(yīng)；
[0019] 4)后處理：將反應(yīng)后的低分子物質(zhì)脫除，得到含鈦縮合型催化劑。
[0020] 本發(fā)明的催化劑由鈦酸四異丙酯、聚醚多元醇和羥基硅油制備而成，其中羥基硅 油中含有的Si-0鍵具有穩(wěn)定鈦酸四異丙酯中Ti_鍵的作用和增加催化劑與硅氧烷相容性 的作用；聚醚多元醇的引入，使得所述催化劑吸水能力增強(qiáng)，從而使得所述催化劑的固化能 力顯著提高。
[0021] 所述的低分子物質(zhì)為異丙醇。
[0022] 步驟1)所述惰性氣體的通入時(shí)間為大于30min。所述的惰性氣體為氮?dú)夂?或氦 氣。
[0023] 所述鈦酸四異丙酯與所述混合物的質(zhì)量比為1:2-10,如1:3、1:4、1 :5、1:6、1:7、 1:8 或 1:9 等。
[0024] 步驟3)所述反應(yīng)是將步驟2)所述混合物滴加到所述鈦酸四異丙酯中，選用滴加 的方式，使得反應(yīng)較均勻、穩(wěn)定；所述反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為〇. 5-6h，如lh、2h、3h、4h、4. 5h、5h 或 5. 5h 等；所述反應(yīng)的溫度為不高于 80°C，如 10°C、20°C、25°C、30°C、40°C、45°C、50°C、 60°C、70°C或 75°C等，優(yōu)選為 60°C。
[0025] 步驟2)所述聚醚多元醇與羥基硅油的摩爾比是任意的，優(yōu)選為1:1-3,如1:1.2、 1:1. 5、1:1. 8、1: 2、1:2. 3、1:2. 5、1:2. 8或1:2. 9等。所述反應(yīng)體系要以聚硅氧烷為主，這樣 制得的催化劑與聚硅氧烷能夠相似相容，提高在聚硅氧烷的溶解度。
[0026] 所述聚醚多元醇的重均分子量為300-800,如350、400、450、500、600、650、700或 750等，所述羥基硅油的重均分子量為200-600,如250、300、350、380、400、450、500或550 等。出于反應(yīng)活性和催化活性考慮，選擇如上所述分子量的聚醚多元醇和羥基硅油：聚醚多 元醇和羥基硅油的分子量如果比較小，制備的催化劑不穩(wěn)定；分子量比較大，制備得到的催 化劑催化活性不好，催化速度太慢。
[0027] 優(yōu)選地，所述聚醚多元醇重均分子量為500的聚醚二元醇，如HO (C2H40) 8 (C3H60) 8H ; 所述羥基硅油重均分子量為500,如HO ((CH3) 2SiO) 7H。
[0028] 步驟4)所述脫除低分子物質(zhì)的裝置為化工常用設(shè)備。所述脫除溫度最高不超過 80°C，如 10°C、20°C、25°C、30°C、40°C、45°C、50°C、60°C、70°C或 75°C。所述脫除低分子物質(zhì) 進(jìn)行到無低分子流出即可，時(shí)間不限。
[0029] 本發(fā)明中上述的含鈦縮合型催化劑還可采用其他任何合適的方法進(jìn)行制備。
[0030] 本發(fā)明的目的之一還在于一種本發(fā)明所述的環(huán)保型LED燈具粘接密封膠的制備 方法，包括以下步驟：
[0031] (1)將（a，《)-二羥基聚二甲基硅氧烷、填料按量加入動(dòng)力混合機(jī)內(nèi)，加熱下脫 泡；
[0032] (2)降至室溫后加入交聯(lián)劑，脫泡；
[0033] (3)然后加入催化劑，脫泡，即得所述密封膠。
[0034] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明的制備方法，步驟（1)所述加熱的溫度為120°C? 200。。。
[0035] 優(yōu)選地，所述脫泡在真空度為_0. 15-0. 03MPa，優(yōu)選-0. 08MPa并攪拌下進(jìn)行3? 10小時(shí)。
[0036] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明的制備方法，步驟⑵所述脫泡在真空度 為-0. 15-0. 03MPa，優(yōu)選-0. 08MPa并攪拌下進(jìn)行10?60分鐘。
[0037] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明的制備方法，步驟⑶所述脫泡在真空度 為-0. 15-0. 03MPa，優(yōu)選-0. 08MPa并攪拌下進(jìn)行10?120分鐘。
[0038] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明的制備方法，包括如下步驟：
[0039] (1)將（a，〇)-二羥基聚二甲基硅氧烷、增塑劑、填料按量加入動(dòng)力混合機(jī)內(nèi)，在 溫度120°C?200°C、真空度-0. 08MPa條件下攪拌脫泡3?10小時(shí)；
[0040] (2)降至室溫后加入交聯(lián)劑，在真空度-0? 08MPa下攪拌脫泡30分鐘；
[0041] (3)然后加入催化劑，在真空條件下攪拌脫泡30?60分鐘；出料，包裝。
[0042] 本發(fā)明所用催化劑為自制有機(jī)硅鈦絡(luò)合物，本發(fā)明制得的密封膠具有無腐蝕、耐 黃變性好、粘結(jié)性優(yōu)異等特點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0043] 為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的 實(shí)施例如下：
[0044] 實(shí)施例1 :
[0045] 一種環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，原料組份按以下質(zhì)量份計(jì)：
[0046] 粘度5?kps的（a , w )--:羥錐聚--:甲墻硅氧烷100份
[0047] 碳酸轉(zhuǎn) 100-300份 烯內(nèi)'椹…:中+?垠硅烷 1~1〇份 催化劑 0.1?5份；
[0048] 并采用如下方法制備：
[0049] (1)將（a，〇)-二羥基聚二甲基硅氧烷、填料按量加入動(dòng)力混合機(jī)內(nèi)，在溫度 200°C、真空度-0. 08MPa條件下攪拌脫泡3?10小時(shí)；
[0050] (2)降至室溫后加入交聯(lián)劑，在真空度_0. 08MPa下攪拌脫泡30分鐘；
[0051] (3)然后加入催化劑，在真空條件下攪拌脫泡60分鐘即得。
[0052] 實(shí)施例2
[0053] -種環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，原料組份按以下質(zhì)量份計(jì)：
[0054] 粘度500000cps齡（a , w ):羥基聚+ :中基硅氣烷1〇〇份 硅微粉 謂0~300# rp基三qi氣基硅烷 ^川份 催化劑 （U?5份；
[0055] 并采用如下方法制備：
[0056] (1)將（a，〇)-二羥基聚二甲基硅氧烷、填料按量加入動(dòng)力混合機(jī)內(nèi)，在溫度 120°C、真空度-0. 03MPa條件下攪拌脫泡3小時(shí)；
[0057] (2)降至室溫后加入交聯(lián)劑，在真空度_0. 12MPa下攪拌脫泡10分鐘；
[0058] (3)然后加入催化劑，在真空條件下攪拌脫泡10分鐘即得。
[0059] 實(shí)施例3
[0060] 一種環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，原料組份按以下質(zhì)量份計(jì)：
[0061] 粘度250000cps的（u , 〇 ) -+ :)1垠聚+ :中堪硅氣烷100份 碳酸《 150 ft :?化鈦 10-50份 「丨炭黑 5(M00份 十.1?:基..:...1 T氣基life 1?10翁 催化劑 〇.l~5?h
[0062] 并采用如下方法制備：
[0063] (1)將（a，〇)-二羥基聚二甲基硅氧烷、填料按量加入動(dòng)力混合機(jī)內(nèi)，在溫度 160°C、真空度-0. 14MPa條件下攪拌脫泡10小時(shí)；
[0064] (2)降至室溫后加入交聯(lián)劑，在真空度_0. 03MPa下攪拌脫泡30分鐘；
[0065] (3)然后加入催化劑，在真空條件下攪拌脫泡60分鐘即得。
[0066] 將實(shí)施例1-3制得的密封膠進(jìn)行性能測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果見表1。
[0067] 表 1
[0068]

【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，原料組份按以下質(zhì)量份計(jì)： (α?ω) - 乂疑椹聚乂φ椹硅試烷 100份 域料 100-300份 O 交聯(lián)劑 1~10份 催化劑 0.1?5份
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，其特征在于，所述（α，ω)-二 羥基聚二甲基硅氧烷的動(dòng)力粘度為500?500000cps。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，其特征在于，所述填料為碳 酸鈣、二氧化鈦、白炭黑、氧化鋅、硅微粉中的任意一種或者兩種以上的組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，其特征在于，所述交聯(lián) 劑為正娃酸甲醋、甲基二甲氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、十-燒基二甲氧基娃燒、苯基 三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷中的任意一種或者兩種以上的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的環(huán)保型LED燈具粘接密封膠，其特征在于，所述催化 劑為鈦酸酯催化劑，其結(jié)構(gòu)如式（1): Ti[0 (C3H6O)m (C2H4O)nH]a [(OSi(CH3) 2)h0Si(CH3) 3] (4-a)⑴ 其中，3彡a彡0且為整數(shù)，1000 >m，n，h>50。
6. -種權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的環(huán)保型LED燈具粘接密封膠的制備方法，包括以下 步驟： (1) 將（α，ω)-二羥基聚二甲基硅氧烷、填料按量加入動(dòng)力混合機(jī)內(nèi)，加熱下脫泡； (2) 降至室溫后加入交聯(lián)劑，脫泡； (3) 然后加入催化劑，脫泡，即得所述密封膠。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)所述加熱的溫度為120°C? 2000C； 優(yōu)選地，所述脫泡在真空度為-0. 15-0. 03MPa，優(yōu)選-0. 08MPa并攪拌下進(jìn)行3?10小 時(shí)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，步驟（2)所述脫泡在真空度 為-0. 15-0. 03MPa，優(yōu)選-0. 08MPa并攪拌下進(jìn)行10?60分鐘。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟（3)所述脫泡在真空度 為-0. 15-0. 03MPa，優(yōu)選-0. 08MPa并攪拌下進(jìn)行10?120分鐘。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 將（α，ω)-二羥基聚二甲基硅氧烷、填料按量加入動(dòng)力混合機(jī)內(nèi)，在溫度120°C? 200°C、真空度-0. 08MPa條件下攪拌脫泡3?10小時(shí)； (2) 降至室溫后加入交聯(lián)劑，在真空度-0.OSMPa下攪拌脫泡30分鐘； ⑶然后加入催化劑，在真空條件下攪拌脫泡30?60分鐘；出料，包裝。
【文檔編號(hào)】C09J11/04GK104449546SQ201410664829
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】翁祝強(qiáng), 劉金明, 張彬, 黃永軍, 陳超 申請(qǐng)人:東莞兆舜有機(jī)硅新材料科技有限公司