專利名稱：有機硅改性丙烯酸酯耐高溫、絕緣壓敏膠及膠粘帶的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐高溫、絕緣壓敏膠及膠粘帶的制備方法，更具體地說，本發(fā)明涉及顯示優(yōu)異耐高溫、絕緣性的有機硅改性丙烯酸酯壓敏膠及膠粘帶的制備技術(shù)。
近年來耐高溫、絕緣壓敏膠及膠粘帶的研究主要是純有機硅壓敏膠及膠粘帶的制備。由于有機硅壓敏膠技術(shù)投資大、難度高、成本昂貴，涂布固化溫度高、時間長，并且膠粘帶的基材需特殊處理，普通的壓敏膠廠和膠帶廠一般難以開發(fā)和生產(chǎn)。根據(jù)CN107965A專利，它公開的高溫壓敏膠涂布固化溫度高于150℃，固化時間大于180秒且需采用底漆，工藝復雜。因此很多廠家采用改性的方法對天然橡膠型壓敏膠、合成橡膠型壓敏膠、天然、合成橡膠型壓敏膠、丙烯酸酯壓敏膠進行改性，從而達到純有機硅壓敏膠及膠粘帶所具有的耐高溫、絕緣性能，替代有機硅壓敏膠粘劑在高溫、絕緣方面的應(yīng)用。根據(jù)CN1152597A專利，它公開的高溫壓敏膠是氯丁橡膠型壓敏膠，耐熱溫度為220℃，且固化時間長和固化溫度較高、工藝較為復雜；與普通膠帶的技術(shù)指標來對照，其初粘力、持粘力較低，難以替代有機硅壓敏膠粘帶在絕緣、高溫方面的應(yīng)用。再根據(jù)U.S.Pat.3,756,848，1973、U.S.Pat.4,645,711，1987、U.S.Pat.5,385,783，1995及《膠粘應(yīng)用手冊-膠接設(shè)計與膠粘劑》(1994年3月電子工業(yè)出版社出版)書中380頁記載的JD-22、JD-24膠帶，耐熱溫度均低于200℃。
為此，本發(fā)明提供了一種新型的有機硅改性丙烯酸酯耐高溫、絕緣壓敏膠及膠粘帶的制備方法，制備出的壓敏膠及膠粘帶顯示出改進的耐高溫性，通過260℃以上溫度進行的高溫老化試驗。本發(fā)明特征在于用有機硅改性丙烯酸酯耐高溫、絕緣壓敏膠制備膠粘帶時的固化溫度在90℃-110℃之間、固化時間在60秒-90秒之間，無需采用底漆工藝，生產(chǎn)工藝簡單，便于工業(yè)化生產(chǎn)。這樣的新型有機硅改性丙烯酸酯耐高溫、絕緣壓敏膠及膠粘帶以及其改進的高溫性能均在本發(fā)明的實施例中加以說明。
本發(fā)明提供的是一種改進了的耐高溫的新型有機硅改性丙烯酸酯壓敏膠及膠帶的制備方法。其制備工藝是將溶劑與部分單體混合，加入引發(fā)劑滴加一定的時間，然后保溫一定時間，降溫，過濾出料，全部反應(yīng)共需6-14小時完成。將壓敏膠涂布于基材，在一定的溫度和時間內(nèi)干燥，收卷分切后制備出膠粘帶。其中壓敏膠組成包括(a)一種丙烯酸酯的聚合物，由兩種或兩種以上的單體聚合而成，它由下述組成①約含70-98％(重量)的丙烯酸或甲基丙烯酸的C1-8烷基或羥烷基酯。它包括下述混合物甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯；②約含30-2％(重量)的一種或多種功能單體，它選自(1)一種或多種C3-6烯屬不飽和羧酸。它包括下述混合物丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸；(2)一種或多種C3-6烯屬不飽和羧酸的酰胺，此酰胺可以是未取代的，也可以是在氮原子上以C1-4烷基或羥烷基取代的。它包括下述混合物丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺；(3)一種或多種C3-6烯屬不飽和羧酸的環(huán)氧酯。它包括下述混合物γ-甲基丙烯酸縮水甘油酯、γ-丙烯酸縮水甘油酯。
(b)有機硅成份，包括一種或多種單體，它選自(1)一種或多種C2-3烯屬不飽和硅氧C1-3烷。它包括下述混合物乙烯基三甲氧基硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅氧烷、乙烯基三異丙基硅氧烷、乙烯基甲基二甲氧基硅氧烷、乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅氧烷；(2)一種或多種C1-8烷基硅氧C1-3烷。它包括下述混合物甲基三甲氧基硅氧烷、甲基三乙氧基硅氧烷、辛基三乙氧基硅氧烷、三-(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)異氰尿酯；(3)一種或多種酰氧基硅氧C1-3烷。它包括下述混合物γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅氧烷；
(4)一種或多種環(huán)氧基硅氧C1-3烷。它包括下述混合物β-(3，4-環(huán)氧環(huán)已基)乙基三甲氧基硅氧烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；(5)一種或多種氨基硅氧C1-3烷。它包括下述混合物γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、二-(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺；(6)一種或多種硫基硅氧C1-3烷。它包括下述混合物γ-巰基丙基三甲氧基硅氧烷、雙-(3-(三乙氧基硅基)-丙基)-四硫化物；(7)一種或多種脲基硅氧C1-3烷。它包括下述混合物γ-脲基丙基三乙氧基硅氧烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅氧烷；(8)一種或多種異氰酸酯基硅氧C1-3烷。它包括下述混合物γ-異氰酸酯丙基三乙氧基硅氧烷；(9)一種或多種粘度小于1.0Pa.s含氫硅油；(10)一種或多種粘度小于1.0Pa.s乙烯基硅油；(11)一種或多種粘度小于1.0Pa.s乙烯基硅油和羥基硅油；(12)一種或多種粘度小于1.0Pa.s乙烯基硅油和含氫硅油；(13)一種或多種粘度小于1.0Pa.s羥基硅油和含氫硅油；(14)一種或多種粘度小于1.0Pa.s乙烯基硅油、羥基硅油和含氫硅油；(15)一種或多種平均分子量小于3000的乙烯基硅樹脂；(16)一種或多種平均分子量小于3000的羥基硅樹脂；(17)一種或多種平均分子量小于3000的乙烯基硅樹脂和羥基硅樹脂；(18)一種或多種粘度小于1.0Pa.s羥基硅油。
(c)引發(fā)劑組分，它包括過氧化苯甲酰、叔丁基過氧化氫、偶氮二異丁腈，一種或兩種以上的混合物。
(d)分子量調(diào)節(jié)劑，它包括十二烷基硫醇或苯乙烯的二聚體。
(e)催化劑，包括一種或多種化合物，它選自①酸類催化劑包括苯磺酸、對甲苯磺酸、硫酸、鹽酸等；②堿類催化劑包括三乙胺、二乙胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀等；
(f)溶劑由一種或多種單溶劑組成，它選自①芳香烴類溶劑包括甲苯、二甲苯等；②酯類溶劑包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等；③酮類溶劑包括丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、丁基甲基異丁酮等；④醇類溶劑包括乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇等；⑤醚類溶劑包括乙醚、乙二醇乙醚、三丙醇乙醇等。
本發(fā)明制備的壓敏膠所需的單體一般可以到市場上購得，要采用特殊工藝和配比才能制備，制備膠帶采用該壓敏膠；基材一般為市場上購得的聚苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚四氟乙烯薄膜、聚酰亞胺薄膜、玻璃纖維布、玻璃纖維布浸漬聚四氟乙烯薄膜基材。
下面結(jié)合實施例來說明，但并不對本發(fā)明構(gòu)成限制。在實施例中除非另有說明所有份數(shù)均是重量份數(shù)。
附

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中壓敏膠為附圖中的1，基材為附圖中的2。
實施例1將100份混合溶劑與60-80份甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯類單體和2-10份功能性單體混合后加入80℃-90℃反應(yīng)器中，同時滴加引發(fā)劑、溶劑和單體混合物，在1.5-6.0小時內(nèi)加完，然后80℃-90℃保溫4-6小時時間，最后降溫30℃-50℃加入后處理劑處理0.5-1.0小時過濾出料，全部反應(yīng)共需6-14小時完成。取一定量的壓敏膠，在聚酰亞胺薄膜進行涂布，在一定的溫度和時間內(nèi)干燥，收卷、分切后制備出膠帶。
實施例2將100份混合溶劑與60-80份甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯類單體、2-10份功能性單體和0-5份有機硅單體混合后加入80℃-90℃反應(yīng)器中，同時滴加剩余的引發(fā)劑、溶劑和單體混合物，在1.5-6.0小時內(nèi)加完，然后80℃-90℃保溫4-6小時時間，最后降溫30℃-50℃加入后處理劑處理0.5-1.0小時過濾出料，全部反應(yīng)共需6-14小時完成。取一定量的壓敏膠，在聚酰亞胺薄膜進行涂布，在一定的溫度和時間內(nèi)干燥，收卷、分切后制備出膠帶。
實施例3將100份單一溶劑與60-80份甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯類單體、2-10份功能性單體和0-5份有機硅單體混合后加入80℃-90℃反應(yīng)器中，同時滴加引發(fā)劑、溶劑和單體混合物，在1.5-6.0小時內(nèi)加完，然后80℃-90℃保溫4-6小時時間，最后降溫30℃-50℃加入后處理劑處理0.5-1.0小時過濾出料，全部反應(yīng)共需6-14小時完成。取一定量的壓敏膠，在聚酰亞胺薄膜進行涂布，在一定的溫度和時間內(nèi)干燥，收卷、分切后制備出膠帶。
實施例4將100份單一溶劑與60-80份甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯類單體和2-10份功能性單體混合后加入80℃-90℃反應(yīng)器中，同時滴加引發(fā)劑、溶劑和單體混合物，在1.5-6.0小時內(nèi)加完，然后80℃-90℃保溫4-6小時時間，最后降溫30℃-50℃加入后處理劑處理0.5-1.0小時過濾出料，全部反應(yīng)共需6-14小時完成。取一定量的壓敏膠，在聚酰亞胺薄膜進行涂布，在一定的溫度和時間內(nèi)干燥，收卷、分切后制備出膠帶。
實施例5將170份單一溶劑與60-80份甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯類單體和2-10份功能性單體混合后加入80℃-90℃反應(yīng)器中，同時滴加引發(fā)劑、溶劑和單體混合物，在1.5-6.0小時內(nèi)加完，然后80℃-90℃保溫4-6小時時間，最后降溫30℃-50℃加入后處理劑處理0.5-1.0小時過濾出料，全部反應(yīng)共需6-14小時完成。取一定量的壓敏膠，在聚酰亞胺薄膜進行涂布，在一定的溫度和時間內(nèi)干燥，收卷、分切后制備出膠帶。
實施例6將170份混合溶劑與60-80份甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯類單體和2-10份功能性單體混合后加入80℃-90℃反應(yīng)器中，同時滴加引發(fā)劑、溶劑和單體混合物，在1.5-6.0小時內(nèi)加完，然后80℃-90℃保溫4-6小時時間，最后降溫30℃-50℃加入后處理劑處理0.5-1.0小時過濾出料，全部反應(yīng)共需6-14小時完成。取一定量的壓敏膠，在聚酰亞胺薄膜進行涂布，在一定的溫度和時間內(nèi)干燥，收卷、分切后制備出膠帶。
實施例7將170份混合溶劑與60-80份甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯類單體、2-10份功能性單體和0-5份有機硅單體混合后加入80℃-90℃反應(yīng)器中，同時滴加引發(fā)劑、溶劑和單體混合物，在1.5-6.0小時內(nèi)加完，然后80℃-90℃保溫4-6小時時間，最后降溫30℃-50℃加入后處理劑處理0.5-1.0小時過濾出料，全部反應(yīng)共需6-14小時完成。取一定量的壓敏膠，在聚酰亞胺薄膜進行涂布，在一定的溫度和時間內(nèi)干燥，收卷、分切后制備出膠帶。
膠帶電絕緣性、初粘力、180°剝離力、持粘力、耐溶劑性按中華人民共和國國家標準進行測試。
膠帶高溫性能測試將膠帶貼在表面粗糙度為10的鋼板上，然后置于溫度為260℃的烘箱內(nèi)老化15min，在高、低溫狀態(tài)下剝離無殘膠。
結(jié)合以上的說明，普通技術(shù)熟練人員可對本發(fā)明做各種改變。所有這樣一些不同的改變均屬于所附權(quán)利要求的全部預定范圍。
權(quán)利要求
1.一種制備有機硅改性丙烯酸酯耐高溫、絕緣壓敏膠和膠粘帶的方法包括將壓敏膠(1)涂布于基材(2)，并作適當?shù)姆智谢虿们?，其特征在于所述壓敏膠(1)為有機硅改性丙烯酸酯耐高溫、絕緣壓敏膠。
2.一種制備有機硅改性丙烯酸酯耐高溫、絕緣膠帶的方法包括將壓敏膠(1)涂布于基材(2)，并作適當?shù)姆智谢虿们?，其特征在于所述基?2)為耐高溫、絕緣基材。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的壓敏膠(1)，其特征在于制備技術(shù)，其組成包括對于100份混合物中，約含30-60份丙烯酸酯聚合物，約含0-3.0份有機硅成份，約含0.09-0.48份引發(fā)劑，約含0-0.05份分子量調(diào)節(jié)劑，約含0-0.05份催化劑；制備方法將溶劑與單體混合，加入引發(fā)劑滴加一定的時間，然后保溫一定時間，降溫，過濾出料，全部反應(yīng)共需6-14小時完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的基材(2)，其特征在于膠粘帶中的基材(2)為聚苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的基材(2)，其特征在于膠粘帶中的基材(2)為聚四氟乙烯薄膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的基材(2)，其特征在于膠粘帶中的基材(2)為聚酰亞胺薄膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的基材(2)，其特征在于膠粘帶中的基材(2)為玻璃纖維布。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的基材(2)，其特征在于膠粘帶中的基材(2)為玻璃纖維布浸漬聚四氟乙烯薄膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的基材(2)，其特征在于膠粘帶中的基材(2)為皺紋紙或美紋紙。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合物溶劑由一種或多種單溶劑組成，它選自(a)芳香烴類溶劑包括甲苯、二甲苯、丁苯、乙苯等；(b)酯類溶劑包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、甲酸甲酯、乙酸異丁酯等；(c)酮類溶劑包括丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、2-己酮等；(d)醇類溶劑包括乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、丙醇等；(e)醚類溶劑包括乙醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二甲醚等。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的丙烯酸酯聚合物由下述混合物聚合而成的聚合物(a)約含70-98％(重量)的丙烯酸或甲基丙烯酸的C1-8烷基或羥烷基酯，它包括下述混合物甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯；(b)約含30-2％(重量)的一種或多種單體，它選自①一種或多種C3-6烯屬不飽和羧酸，它包括下述混合物丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸；②一種或多種C3-6烯屬不飽和羧酸的酰胺，此酰胺可以是未取代的，也可以是在氮原子上以C1-4烷基或羥烷基取代的，它包括下述混合物丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺；③一種或多種C3-6烯屬不飽各羧酸的環(huán)氧酯，它包括下述混合物γ-甲基丙烯酸縮水甘油酯、γ-丙烯酸縮水甘油酯。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機硅成份，包括一種或多種單體，它選自(a)一種或多種C2-3烯屬不飽和硅氧C1-3烷，它包括下述混合物乙烯基三甲氧基硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅氧烷、乙烯基三異丙基硅氧烷、乙烯基甲基二甲氧基硅氧烷、乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅氧烷；(b)一種或多種C1-8烷基硅氧C1-3烷，它包括下述混合物甲基三甲氧基硅氧烷、甲基三乙氧基硅氧烷、辛基三乙氧基硅氧烷、三-(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)異氰尿酯；(c)一種或多種酰氧基硅氧C1-3烷，它包括下述混合物γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅氧烷；(d)一種或多種環(huán)氧基硅氧C1-3烷，它包括下述混合物β-(3，4-環(huán)氧環(huán)已基)乙基三甲氧基硅氧烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；(e)一種或多種氨基硅氧C1-3烷，它包括下述混合物γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、二-(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺；(f)一種或多種硫基硅氧C1-3烷，它包括下述混合物γ-巰基丙基三甲氧基硅氧烷、雙-(3-(三乙氧基硅基)-丙基)-四硫化物；(g)一種或多種脲基硅氧C1-3烷，它包括下述混合物γ-脲基丙基三乙氧基硅氧烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅氧烷；(h)一種或多種異氰酸酯基硅氧C1-3烷，它包括下述混合物γ-異氰酸酯丙基三乙氧基硅氧烷；(i)一種或多種粘度小于1.0Pa.s含氫硅油；(j)一種或多種粘度小于1.0Pa.s乙烯基硅油；(k)一種或多種粘度小于1.0Pa.s羥基硅油；(l)一種或多種粘度小于1.0Pa.s乙烯基硅油和羥基硅油；(m)一種或多種粘度小于1.0Pa.s乙烯基硅油和含氫硅油；(n)一種或多種粘度小于1.0Pa.s羥基硅油和含氫硅油；(o)一種或多種粘度小于1.0Pa.s乙烯基硅油、羥基硅油和含氫硅油；(q)一種或多種平均分子量小于3000的乙烯基硅樹脂；(r)一種或多種平均分子量小于3000的羥基硅樹脂；(s)一種或多種平均分子量小于3000的乙烯基硅樹脂和羥基硅樹脂。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的引發(fā)劑，它包括過氧化苯甲酰、叔丁基過氧化氫、偶氮二異丁腈，一種或兩種以上的混合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分子量調(diào)節(jié)劑，它包括十二烷基硫醇或苯乙烯的二聚體。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的催化劑，包括一種或多種，它選自(a)酸類催化劑包括苯磺酸、對甲苯磺酸、硫酸、鹽酸等；(b)堿類催化劑包括三乙胺、二乙胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀等。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備有機硅改性丙烯酸酯耐高溫、絕緣壓敏膠及膠粘帶的方法，其首先是通過溶液聚合合成一種接枝互穿網(wǎng)絡(luò)壓敏膠預聚物，然后通過后處理，制得有機硅改性丙烯酸酯壓敏膠1。該壓敏膠具有優(yōu)異的耐高溫、絕緣性能且固化溫度低、時間短，壓敏性能優(yōu)異。用該壓敏膠可以直接涂布于聚苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚酰亞胺、玻璃纖維布、玻璃纖維布浸漬聚四氟乙烯等耐高溫、絕緣基材2上制備膠粘帶，廣泛應(yīng)用于電子、電器絕緣包扎，高溫保護等領(lǐng)域。
文檔編號C09J7/02GK1464017SQ0213420
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月19日
發(fā)明者尹朝輝, 潘慧銘, 陳建國 申請人:廣州宏昌膠粘帶廠