本發明涉及一種高粘性抗老化灌封膠的制備方法,屬于灌封膠制備技術領域。
背景技術:
灌封膠或密封膠的名詞在現代生活里已扮演著一不可或缺的角色,應用于窗框、門框、護墻板、邊飾、天窗、水槽、通風孔、橋梁填補維修、建筑結構幕墻及填縫、管道的堵縫和密封上,一般灌封膠通常需長期暴露在空氣及不同溫度的環境中,因此需具有耐候性、防水及阻隔水氣等功能,進一步若是長期暴露在紫外線輻射的環境下,則會加入添加劑使其具有抗紫外線的功能。灌封膠也可應用于LED應用材料、芯片封裝、太陽能電池應用材料、其他電子或電氣工業的防護涂層、澆注材料等,也可廣泛用于汽車電子產業和家用電子產品等領域。
目前灌封材料主要有環氧樹脂、有機硅及聚氨酯三大類:其中環氧樹脂類灌封膠價格便宜、粘結性能優異、電絕緣性好,但低溫柔性差、耐候性差、收縮率大;有機硅類灌封膠阻燃性好、耐高低溫性優異,但價格高、電絕緣性差;聚氨酯類灌封膠綜合了環氧樹脂類和有機硅類灌封膠的優勢,且軟硬度、固化速度可通過配方調節,具有優異的減震、耐水、耐磨及耐低溫等性能,廣泛應用于灌封領域。
在現有專利一種由A組分和B組分組成的聚氨酯灌封膠,其中,稀釋劑-脂肪酸甲酯或鄰苯二甲酸二辛酯,催化劑-月桂酸二丁錫或辛酸亞錫;A組分為:60~80重量份端羥基聚丁二烯、10~25重量份稀釋劑、5~15重量份白炭黑;B組分為:80~95重量份液化二苯基甲烷二異氰酸酯、5~20重量份催化劑。使用時將A組分和B組分按照1:1~1.5的比例混合均勻后澆注。此方法工藝較為簡單,且性能可達到“預聚法”制備產品的性能,但往往在進行灌封膠堵縫時,因為固化反應使得灌封膠表面能低,而與基材的粘合性很差,當加入增粘劑提高灌封膠與基材的粘合性時,又會導致密封及堵縫的效果不好,或是強度不夠使得稍微碰觸到密封處就會造成脫落,同時長時間暴露在濕氣環境或光線照射下,使得灌 封膠產生黃變而導致密封及堵縫的效果下降,抗老化性能不佳。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題:針對現有的聚氨酯灌封膠與基材的粘結性能較差,強度不高,易脫落,導致灌封效果不好,且抗老化性能不佳的問題,本發明提供了一種利用麥芽糖漿、甲醛溶液和三聚氰胺制備得高粘度的膠液,可以和端乙烯基硅油制備高粘性抗老化灌封膠的方法,本發明先利用取麥芽進行打漿,用多種進行酶解,酶解后滅酶得麥芽糖漿,將麥芽糖漿,利用麥芽糖漿、甲醛溶液和三聚氰胺在高溫和堿性條件下進行反應,反應后可以得到高粘性的膠液,將高粘性的膠液、二氧化鉑為催化劑和端乙烯基硅油制備得組分A,再將端乙烯基硅油、含氫硅油制備組分B,將組分A和組分B混合垢真空脫泡,即可得高粘性抗老化灌封膠。本發明制備的高粘性抗老化灌封膠粘度系數高,提高了與基材的粘合性,不易脫落,灌封效果好,且隨著使用時間的增長,不易發黃,抗老化性能好。
為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案是:
(1)稱取200~300g麥芽,去皮后置于打漿機中,并加入100~200g去離子水,打漿30~40min后用3層紗布過濾,收集濾渣,將濾渣放入烘箱中,在60~70℃下干燥6~8h,將干燥后的濾渣加入超微粉碎機中粉碎,過150~170目篩,得粉末;
(2)將上述粉末按質量比1:5與pH6.5醋酸-醋酸鈉緩沖溶液混合,攪拌混合20~30min后得懸浮液,向懸浮液中加入0.3~0.5g酶活性100~200u/g耐高溫α-淀粉酶,攪拌混合后升溫至90~95℃,保溫酶解3~5h,酶解后在140~160℃溫度下滅酶4~6h,滅酶后冷卻至50~55℃,并用質量分數15%鹽酸調節pH值為5.0~5.5,調節后依次加入0.3~0.5g酶活性100~200u/gβ-淀粉酶和0.1~0.3g酶活性10~20u/g普魯蘭酶,攪拌混合2~3h,攪拌后在200~220℃溫度下滅酶10~15min,滅酶后過濾,收集濾液,
(3)量取80~100mL質量分數5%甲醛溶液加入三口燒瓶中,用質量分數15%氫氧化鈉溶液調節pH值為9.0~10.0,將三口燒瓶放入油浴鍋中,加熱至70~80℃,保溫攪拌混合5~10min后加入0.5~0.7g硼砂,至硼砂溶解后加入30~50g三聚氰胺和60~80g上述濾液,以2~3℃/min速率升溫至90~100℃,保溫攪拌2~3h,用質量分數5%氫氧化鈉溶液調節pH值為9.0~10.0,調節后冷卻至室溫,得粘稠物;
(4)分別稱取60~80g上述粘稠物、0.1~0.2g二氧化鉑、0.08~0.10g端乙烯基硅油,在800~1000r/min轉速下攪拌混合25~30min,得組分A;
(5)分別稱取60~80g端乙烯基硅油、6~8g含氫硅油,在800~1000r/min轉速下攪拌混合25~30min,得組分B,將上述制備的組分A和組分B按質量比1:1混合,以600~800r/min轉速混合20~30min后真空脫泡3~5min,即可得到高粘性抗老化灌封膠。
本發明的應用方法:首先在LED成型模腔內注入本發明制備的高粘性抗老化灌封膠,然后插入壓焊好的LED支架待插入完成后,放入烘箱中進行固化,控制烘箱內的溫度為120~135℃,固化45~60min后,將LED從模腔中脫出即可。經檢測,本發明制備的高粘性抗老化灌封膠粘度達到5000~8500mPa·s,導熱系數達到1.7~2.5W/m·k,硬度達到65~70H,拉伸強度達到3.7~4.5MPa。
本發明與其他方法相比,有益技術效果是:
(1)本發明制備的高粘性抗老化灌封膠與基材的粘合性較好,不易脫落,粘度達到5000~8500mPa·s;
(2)本發明制備的高粘性抗老化灌封膠隨著使用時間的增長,不易發黃,抗老化性能好;
(3)本發明制備步驟簡單,原材料獲取簡易,成本較低。
具體實施方式
首先稱取200~300g麥芽,去皮后置于打漿機中,并加入100~200g去離子水,打漿30~40min后用3層紗布過濾,收集濾渣,將濾渣放入烘箱中,在60~70℃下干燥6~8h,將干燥后的濾渣加入超微粉碎機中粉碎,過150~170目篩,得粉末;將上述粉末按質量比1:5與pH6.5醋酸-醋酸鈉緩沖溶液混合,攪拌混合20~30min后得懸浮液,向懸浮液中加入0.3~0.5g酶活性100~200u/g耐高溫α-淀粉酶,攪拌混合后升溫至90~95℃,保溫酶解3~5h,酶解后在140~160℃溫度下滅酶4~6h,滅酶后冷卻至50~55℃,并用質量分數15%鹽酸調節pH值為5.0~5.5,調節后依次加入0.3~0.5g酶活性100~200u/gβ-淀粉酶和0.1~0.3g酶活性10~20u/g普魯蘭酶,攪拌混合2~3h,攪拌后在200~220℃溫度下滅酶10~15min,滅酶后過濾,收集濾液,量取80~100mL質量分數5%甲醛溶液加入三口燒瓶中,用質量分數15%氫氧化鈉溶液調節pH值為9.0~10.0,將三口燒瓶放入油浴鍋中,加熱至70~80℃,保溫攪拌混合5~10min后加入0.5~0.7g硼砂,至硼砂溶解后加入30~50g三聚氰胺和60~80g上述濾液,以2~3℃/min速率升溫至90~100℃,保溫攪拌2~3h,用質量分數5%氫氧化鈉溶液調節pH值為9.0~10.0,調節后冷卻至室溫,得粘稠物;分別稱取60~80g上述粘稠物、0.1~0.2g二氧化鉑、0.08~0.10g端乙烯基硅油,在800~1000r/min轉速下攪拌混合25~30min,得組分A;最后分別稱取60~80g端乙烯基硅油、6~8g含氫硅油,在800~1000r/min轉速下攪拌混合25~30min,得組分B,將上述制備的組分A和組分B按質量比1:1混合,以600~800r/min轉速混合20~30min后真空脫泡3~5min,即可得到高粘性抗老化灌封膠。
實例1
首先稱取300g麥芽,去皮后置于打漿機中,并加入200g去離子水,打漿40min后用3層紗布過濾,收集濾渣,將濾渣放入烘箱中,在70℃下干燥8h,將干燥后的濾渣加入超微粉碎機中粉碎,過170目篩,得粉末;將上述粉末按質量比1:5與pH6.5醋酸-醋酸鈉緩沖溶液混合,攪拌混合30min后得懸浮液,向懸浮液中加入0.5g酶活性200u/g耐高溫α-淀粉酶,攪拌混合后升溫至95℃,保溫酶解5h,酶解后在160℃溫度下滅酶6h,滅酶后冷卻至55℃,并用質量分數15%鹽酸調節pH值為5.5,調節后依次加入0.5g酶活性200u/gβ-淀粉酶和0.3g酶活性20u/g普魯蘭酶,攪拌混合3h,攪拌后在200℃溫度下滅酶15min,滅酶后過濾,收集濾液,量取100mL質量分數5%甲醛溶液加入三口燒瓶中,用質量分數15%氫氧化鈉溶液調節pH值為10.0,將三口燒瓶放入油浴鍋中,加熱至80℃,保溫攪拌混合10min后加入0.7g硼砂,至硼砂溶解后加入50g三聚氰胺和80g上述濾液,以3℃/min速率升溫至100℃,保溫攪拌3h,用質量分數5%氫氧化鈉溶液調節pH值為10.0,調節后冷卻至室溫,得粘稠物;分別稱取80g上述粘稠物、0.2g二氧化鉑、0.10g端乙烯基硅油,在1000r/min轉速下攪拌混合30min,得組分A;最后分別稱取80g端乙烯基硅油、8g含氫硅油,在1000r/min轉速下攪拌混合30min,得組分B,將上述制備的組分A和組分B按質量比1:1混合,以800r/min轉速混合30min后真空脫泡5min,即可得到高粘性抗老化灌封膠。
首先在LED成型模腔內注入本發明制備的高粘性抗老化灌封膠,然后插入壓焊好的LED支架待插入完成后,放入烘箱中進行固化,控制烘箱內的溫度為120℃,固化45min后,將LED從模腔中脫出即可。經檢測,本發明制備的高粘性抗老化灌封膠粘度達到5000mPa·s,導熱系數達到1.7W/m·k,硬度達到65H,拉伸強度達到3.7MPa。
實例2
首先稱取200g麥芽,去皮后置于打漿機中,并加入100g去離子水,打漿30min后用3層紗布過濾,收集濾渣,將濾渣放入烘箱中,在60℃下干燥6h,將干燥后的濾渣加入超微粉碎機中粉碎,過150目篩,得粉末;將上述粉末按質量比1:5與pH6.5醋酸-醋酸鈉緩沖溶液混合,攪拌混合20min后得懸浮液,向懸浮液中加入0.3g酶活性100u/g耐高溫α-淀粉酶,攪拌混合后升溫至90℃,保溫酶解3h,酶解后在140℃溫度下滅酶4h,滅酶后冷卻至50℃,并用質量分數15%鹽酸調節pH值為5.0,調節后依次加入0.3g酶活性100u/gβ-淀粉酶和0.1g酶活性10u/g普魯蘭酶,攪拌混合2h,攪拌后在210℃溫度下滅酶10min,滅酶后過濾,收集濾液,量取80mL質量分數5%甲醛溶液加入三口燒瓶中,用質量分數15%氫氧化鈉溶液調節pH值為9.0,將三口燒瓶放入油浴鍋中,加熱至70℃,保溫攪拌混合5min后加入0.5g硼砂,至硼砂溶解后加入30g三聚氰胺和60g上述濾液,以2℃/min速率升溫至90℃,保溫攪拌2h,用質量分數5%氫氧化鈉溶液調節pH值為9.0,調節后冷卻至室溫,得粘稠物;分別稱取60g上述粘稠物、0.1g二氧化鉑、0.08g端乙烯基硅油,在800r/min轉速下攪拌混合25min,得組分A;最后分別稱取60g端乙烯基硅油、6g含氫硅油,在800r/min轉速下攪拌混合25min,得組分B,將上述制備的組分A和組分B按質量比1:1混合,以600r/min轉速混合20min后真空脫泡3min,即可得到高粘性抗老化灌封膠。
首先在LED成型模腔內注入本發明制備的高粘性抗老化灌封膠,然后插入壓焊好的LED支架待插入完成后,放入烘箱中進行固化,控制烘箱內的溫度為128℃,固化47min后,將LED從模腔中脫出即可。經檢測,本發明制備的高粘性抗老化灌封膠粘度達到7000mPa·s,導熱系數達到2.0W/m·k,硬度達到68H,拉伸強度達到4.0MPa。
實例3
首先稱取250g麥芽,去皮后置于打漿機中,并加入150g去離子水,打漿35min后用3層紗布過濾,收集濾渣,將濾渣放入烘箱中,在65℃下干燥7h,將干燥后的濾渣加入超微粉碎機中粉碎,過160目篩,得粉末;將上述粉末按質量比1:5與pH6.5醋酸-醋酸鈉緩沖溶液混合,攪拌混合25min后得懸浮液,向懸浮液中加入0.4g酶活性150u/g耐高溫α-淀粉酶,攪拌混合后升溫至92℃,保溫酶解4h,酶解后在150℃溫度下滅酶5h,滅酶后冷卻至52℃,并用質量分數15%鹽酸調節pH值為5.2,調節后依次加入0.4g酶活性150u/gβ-淀粉酶和0.2g酶活性15u/g普魯蘭酶,攪拌混合2h,攪拌后在220℃溫度下滅酶12min,滅酶后過濾,收集濾液,量取90mL質量分數5%甲醛溶液加入三口燒瓶中,用質量分數15%氫氧化鈉溶液調節pH值為9.5,將三口燒瓶放入油浴鍋中,加熱至75℃,保溫攪拌混合7min后加入0.6g硼砂,至硼砂溶解后加入35g三聚氰胺和70g上述濾液,以2℃/min速率升溫至95℃,保溫攪拌2h,用質量分數5%氫氧化鈉溶液調節pH值為9.5,調節后冷卻至室溫,得粘稠物;分別稱取70g上述粘稠物、0.1g二氧化鉑、0.09g端乙烯基硅油,在900r/min轉速下攪拌混合27min,得組分A;最后分別稱取70g端乙烯基硅油、7g含氫硅油,在900r/min轉速下攪拌混合27min,得組分B,將上述制備的組分A和組分B按質量比1:1混合,以700r/min轉速混合25min后真空脫泡4min,即可得到高粘性抗老化灌封膠。
首先在LED成型模腔內注入本發明制備的高粘性抗老化灌封膠,然后插入壓焊好的LED支架待插入完成后,放入烘箱中進行固化,控制烘箱內的溫度為135℃,固化60min后,將LED從模腔中脫出即可。經檢測,本發明制備的高粘性抗老化灌封膠粘度達到8500mPa·s,導熱系數達到2.5W/m·k,硬度達到70H,拉伸強度達到4.5MPa。