本發明涉及增粘劑，具體為一種有機硅增粘劑的制備方法及其應用。

背景技術：

1、松香是由松科松屬植物中滲出的油樹脂，松香酯是由松香或改性松香和醇類發生酯化反應得到的產物，具有增粘、成膜、助溶、相容性好的特點，廣泛應用于各種增粘領域。硅油是指在室溫下保持液體狀態的線性聚硅氧烷產品，具有較好的化學穩定性、絕緣性、粘性、抗壓縮等性能，廣泛應用于建筑、電子電氣、紡織、化工輕工、醫藥醫療等領域。硅橡膠膠粘劑是一種特種膠粘劑，具有優異的耐高低溫、絕緣、防水等特性，廣泛應用于飛機制造、建筑、醫療衛生等領域，但是硅橡膠側鏈基團主要是一些甲基、乙基等低極性基團，表面能較低，與其他材料的粘接性較差，限制了其應用范圍，因此性硅橡膠中添加增粘劑以提高其硅橡膠與基材的粘接性能。如申請公布號為cn103468200a的專利公開了環境友好型雙組份硅橡膠膠粘劑及其制備方法，該發明包括如下組分：二羥基聚二甲基硅氧烷、二氧化硅、甲基硅油/乙氧基封端聚二甲基硅氧烷、交聯劑等組分，制備得到的硅橡膠膠粘劑具有環境友好、粘接性能優異、快速固化、耐老化性能優異等優點。但是膠黏效果不佳。

技術實現思路

1、本發明解決的技術問題是：提供了一種有機硅增粘劑的制備方法及其應用，制備得到的有機硅增粘劑應用到硅橡膠中，增強了硅橡膠膠粘劑的力學性能和粘接性能。

2、本發明的技術方案是：

3、一種有機硅增粘劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

4、(1)將乙烯基間苯二甲酸、四乙基溴化銨催化劑加入到裝有甲苯溶劑燒瓶中，攪拌溶解，向其中加入氫氧化鈉溶液，攪拌分散，最后向其中加入環氧氯丙烷，于100-115℃下，回流反應2-4h，加入去離子水、靜置分層，有機相濃縮，正己烷洗滌，得到乙烯基間苯二甲酸環氧丙酯，其反應式為：

5、

6、(2)將烯丙酸酯改性松香置于裝有乙醇溶劑的燒瓶中，攪拌溶解，升溫至70-85℃下，向其中加入偶氮二異丁腈引發劑、乙烯基間苯二甲酸環氧丙酯、烯基硅油，反應4-6h，得到有機硅增粘劑。

7、優選的，所述步驟(1)中乙烯基間苯二甲酸、四乙基溴化銨、環氧氯丙烷的質量比為100:0.2-0.6:160-200。

8、優選的，所述步驟(1)中氫氧化鈉溶液的質量分數為30-45％。

9、優選的，所述步驟(2)中烯丙酸酯改性松香、偶氮二異丁腈、乙烯基間苯二甲酸環氧丙酯、烯基硅油的質量比為15-35:1-1.8:10-25:100。

10、優選的，所述步驟(2)中烯基硅油的制備方法如下：

11、(3)將二縮三丙二醇二丙烯酸酯、karstedt鉑催化劑置于裝有異丙醇溶劑的燒瓶中，攪拌溶解，向其中加入含氫硅油，于50-70℃下，反應2-4h，冷卻至室溫，再向其中加入活性炭以便吸附karstedt鉑催化劑，過濾，濾液進行減壓蒸餾，得到烯基硅油，其反應式為：

12、

13、優選的，所述步驟(3)中含氫硅油、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、karstedt鉑催化劑的質量比為100:120-200:0.06-0.12。

14、優選的，將乙烯基硅油、乙烯基mq樹脂、白炭黑、六甲基二硅氮烷高速混合均勻，升溫至110-130℃下，減壓抽真空去除低沸物，制得基料，向基料中依次加入含氫硅油、1-乙炔基環己醇抑制劑、karstedt鉑催化劑混合均勻，抽真空脫除氣泡，最后向其中加入有機硅增粘劑，混合均勻，真空排泡，干燥，得到硅橡膠膠粘劑。

15、優選的，所述步驟中乙烯基硅油、乙烯基mq樹脂、白炭黑、六甲基二硅氮烷、含氫硅油、1-乙炔基環己醇抑制劑、karstedt鉑催化劑、有機硅增粘劑的質量比為100:20-30:15-25:5-12:1-3:0.05-0.1:0.02-0.1:1-5。

16、本發明的有益的技術效果是：

17、乙烯基間苯二甲酸在四乙基溴化銨的催化下與環氧氯丙烷發生酯化反應得到乙烯基間苯二甲酸環氧丙酯，二縮三丙二醇二丙烯酸酯與含氫硅油在karstedt鉑催化劑的催化下發生硅氫加成發應得到烯基硅油。烯丙酸酯改性松香、乙烯基間苯二甲酸環氧丙酯、烯基硅油在偶氮二異丁腈的引發下發生聚合反應，得到有機硅增粘劑。最后將乙烯基硅油、乙烯基mq樹脂、白炭黑、六甲基二硅氮烷混合均勻先制成基料，再向基料中含氫硅油、1-乙炔基環己醇抑制劑、karstedt鉑催化劑、有機硅增粘劑，混合均勻，得到硅橡膠膠粘劑。

18、本發明制備得到的有機硅增粘劑，其中的乙烯基間苯二甲酸環氧丙酯結構和烯丙酸酯改性松香結構中具有極性較強的酯基，容易與被粘基材形成氫鍵和范德華力等次價鍵，以增強硅橡膠膠粘劑的粘接性，此外，乙烯基間苯二甲酸環氧丙酯中具有的環氧基團具有較大的環張力和極性，能夠與含活潑氫的基材發生開環反應，提升硅橡膠與被粘基材的粘接力。此外，酯基水解的產物中含有的羧基基團與烯丙酸酯改性松香結構中的羧基極性基團容易與基材表面的基團反應形成較強的化學鍵，進一步提升硅橡膠膠粘劑的粘接性。

19、有機硅增粘劑中具有的烯基硅油與硅橡膠均具有硅氧鍵，因此烯基硅油與硅橡膠有較好的相容性，有機硅增粘劑中未參與反應的雙鍵能夠與硅橡膠的硅氫鍵發生硅氫加成反應，將增粘劑以化學鍵的形式與硅橡膠建立連接，增強硅橡膠的力學性能，并且將有機硅膠黏劑添加到硅橡膠中，其中兩者的長鏈分子相互纏繞，形成三維網絡交聯結構，分子鏈不易滑移，分子鏈在拉伸或者撕裂變形中受到的應力更容易分散在其他的分子鏈中，增加了膠粘劑的力學性能，并且，有機硅膠黏劑中具有較多的極性集團分子鏈中可以形成較強的氫鍵等化學鍵相互作用，協同輔助，進一步提升硅橡膠膠粘劑的力學性能。本發明制備得到的增粘劑應用到硅橡膠中具有優異的力學性能和粘接性能。

技術特征：

1.一種有機硅增粘劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的有機硅增粘劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中乙烯基間苯二甲酸、四乙基溴化銨、環氧氯丙烷的質量比為100:0.2-0.6:160-200。

3.根據權利要求1所述的有機硅增粘劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中氫氧化鈉溶液的質量分數為30-45％。

4.根據權利要求1所述的有機硅增粘劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中烯丙酸酯改性松香、偶氮二異丁腈、乙烯基間苯二甲酸環氧丙酯、烯基硅油的質量比為15-35:1-1.8:10-25:100。

5.根據權利要求1所述的有機硅增粘劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中烯基硅油的制備方法如下：

6.根據權利要求5所述的有機硅增粘劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中含氫硅油、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、karstedt鉑催化劑的質量比為100:120-200:0.06-0.12。

7.如權利要求1所述的制備方法得到的有機硅增粘劑在硅橡膠膠粘劑中的應用，其特征在于：將100重量組分的乙烯基硅油、20-30份的乙烯基mq樹脂、15-25份的白炭黑、5-12份的六甲基二硅氮烷高速混合均勻，升溫至110-130℃下，減壓抽真空去除低沸物，制得基料，向基料中依次加入1-3份的含氫硅油、0.05-0.1份的1-乙炔基環己醇抑制劑、0.02-0.1份的karstedt鉑催化劑混合均勻，抽真空脫除氣泡，最后向其中加入1-5份的有機硅增粘劑，混合均勻，真空排泡，干燥，得到硅橡膠膠粘劑。

技術總結
本發明涉及增粘劑技術領域，且公開了一種有機硅增粘劑的制備方法及其應用，乙烯基間苯二甲酸在四乙基溴化銨的催化下與環氧氯丙烷發生酯化反應得到乙烯基間苯二甲酸環氧丙酯，在將其與烯丙酸酯改性松香、烯基硅油在偶氮二異丁腈的引發下發生聚合反應，得到有機硅增粘劑。將有機硅增粘劑加入到基料中混合均勻，得到硅橡膠膠粘劑。本發明所制備的有機硅增粘劑其中具有極性較強的酯基、羧基、環氧基團，容易與基材發生化學反應或形成次價鍵，增強硅橡膠膠粘劑的粘接性，并且有機硅增粘劑加入到硅橡膠中容易相互纏結，形成網絡狀結構，增強硅橡膠的力學性能。本發明制備得到的增粘劑應用到硅橡膠中具有優異的力學性能和粘接性能。

技術研發人員：王冬冬,劉朋,田玉飛,劉先研,虞曉麗
受保護的技術使用者：江蘇道蓬科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24