CN104193995B - 一种用于3d打印装置的有机硅封装材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于3D打印装置的有机硅封装材料及制备方法，本发明方法包括如下步骤：将乙烯基硅烷、苯基硅烷、丙烯酰氧基硅烷混合均匀，滴加水和催化剂，加热缩合得到含有乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物；将催化剂加入到有机溶剂中，然后缓慢滴加巯基硅烷，水解重排得到巯基倍半硅氧烷；将制备的含有乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物、巯基倍半硅氧烷与引发剂混合，经过紫外照射和加热固化，得到有机硅封装材料，应用于3D打印装置中液池的封装。本发明将丙烯酰氧基、乙烯基及巯基同时引入在有机硅聚合物中，采用紫外光固化和热固化两种交联，提高了材料的透光率及力学性能，材料具有不黄变、抗溶剂性强、水解稳定性好等优点，满足日益发展的3D打印行业。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印装置用的封装材料，特别涉及一种有机硅封装材料及其制备方法，属有机硅应用技术领域。
背景技术
3D打印已经成为一种潮流，3D打印机即快速成型技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或者塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构建物体的技术，并开始广泛应用在设计领域，尤其是工业设计，数码产品开模等，可以在数小时内完成一个模具的打印，节约了很多产品到市场的开发时间。
随着3D打印行业的蓬勃发展，对打印机装置中液池的封装材料性能要求也越来越高，因此，开发一种具有良好绝缘和抗震性能，并且抗溶剂性强，不黄变，有较好的水解稳定性和返还原性能的封装材料，市场前景广阔。
发明内容
为了克服现有3D打印装置中液池封装材料存在的抗溶剂性差，高温产生黄变及力学性能差等缺点，本发明的目的在于提供一种用于3D打印装置的有机硅封装材料及制备方法。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种用于3D打印装置的有机硅封装材料，由以下方法制备得到：
（1）将乙烯基硅烷、苯基硅烷、丙烯酰氧基硅烷混合于有机溶剂中，滴加水和催化剂，加热升温至60-120℃，进行缩合反应1-12h，静止萃取分液，有机层水洗至中性，干燥后进行减压蒸馏除去溶剂，得到含乙烯基和丙烯酰氧基的有机硅低聚物；
（2）将催化剂加入到有机溶剂中，然后缓慢滴加巯基硅烷，在-5-30℃下进行水解重排反应，反应24-240h后，过滤经干燥后得到巯基倍半硅氧烷；
（3）将由步骤（1）制备的含乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物、步骤（2）制备的巯基倍半硅氧烷与有机溶剂混合，搅拌溶解均匀后，滴加引发剂，紫外照射10-20min，加热至40-100℃固化1-3h，得到用于3D打印装置的有机硅封装材料。
步骤（1）中所述的乙烯基硅烷、苯基硅烷与丙烯酰氧基硅烷其质量比为4-1.0：3-1.0：1；催化剂质量为硅烷总质量的2-5%；水质量为硅烷总质量的1-5倍；有机溶剂质量为硅烷总质量的2-4倍；
步骤（1）中所述的乙烯基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、或甲基乙烯基二甲氧基硅烷中的一种；
步骤（1）中所述的苯基硅烷为二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、或甲基苯基二甲氧基硅烷中的一种；
步骤（1）中所述的丙烯酰氧基硅烷为3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三乙氧基硅烷、3-（丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、3-（丙烯酰氧基）丙基三乙氧基硅烷、3-（丙烯酰氧基）丙基甲基二甲氧基硅烷、3-（丙烯酰氧基）丙基甲基二乙氧基硅烷、3-（甲基丙烯酰氧基）丙基甲基二甲氧基硅烷、或3-（甲基丙烯酰氧基）丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种；
步骤（2）中所述的催化剂质量为巯基硅烷质量的1-5%；有机溶剂的质量为巯基硅烷质量的5-50倍；
步骤（2）中所述的巯基硅烷为3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种；
步骤（1）和步骤（2）中所述的催化剂为盐酸、硫酸、磷酸或乙酸中的一种；
步骤（3）中所述的含有乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物与巯基倍半硅氧烷质量比为1.2-4：1，引发剂质量为总质量的3-5%；
步骤（3）中所述的含有乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物其粘度为100-10000Pa˙S；
步骤（3）中所述的引发剂为由光引发剂和热引发剂组成；所述的光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、或2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮中的一种；所述的热引发剂为过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酸叔丁酯、或过氧化二碳酸二异丙酯中的一种；
步骤（1）、步骤（2）和步骤（3）中所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、苯、乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃、***、或二氯甲烷中的一种。
上述制备的有机硅材料不仅可以应用于3D打印装置中液池的封装，还可以继续扩大其应用在光及电子器件封装等领域。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明在有机硅聚合物中引进了丙烯酰氧基、烯基、巯基等官能团，采用热固化及紫外光固化两种交联技术，同时在结构中引入了具有纳米尺寸的多面体倍半硅氧烷提高了材料的力学性能、抗溶剂性能和稳定性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种用于3D打印装置的有机硅封装材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将30g乙烯基三甲氧基硅烷、20g二苯基二甲氧基硅烷、10g3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷混合于125g甲苯溶剂中，滴加120g水和3.0g盐酸，加热升温至60℃，反应4h，静止萃取分液，有机层水洗至中性，干燥后进行减压蒸馏除去溶剂，得到无色透明的含乙烯基和丙烯酰氧基的有机硅低聚物A1；
（2）将0.5g盐酸加入到300g甲醇溶剂中，然后缓慢滴加20g3-巯丙基三乙氧基硅，在10℃下进行水解重排反应，反应120h后，过滤经干燥后得到巯基倍半硅氧烷；
（3）将40g含乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物A1、12g巯基倍半硅氧烷混合，搅拌溶解均匀后，滴加1.3g1-羟基环己基苯基甲酮和1.3过氧化苯甲酰引发剂，紫外照射10min，加热至80℃固化2h，得到用于3D打印装置的有机硅封装材料。
实施例2
一种用于3D打印装置的有机硅封装材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将20g乙烯基三乙氧基硅烷、15g二苯基二乙氧基硅烷、10g3-（丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷混合于90g二甲苯溶剂中，滴加180g水和2.0g硫酸，加热升温至80℃，进行缩合反应6h，静止萃取分液，有机层水洗至中性，干燥后进行减压蒸馏除去溶剂，得到含乙烯基和丙烯酰氧基的有机硅低聚物A2；
（2）将1.2g硫酸加入到300g***溶剂中，然后缓慢滴加30g3-巯丙基三甲氧基硅，在30℃下进行水解重排反应，反应240h后，过滤经干燥后得到巯基倍半硅氧烷；
（3）将30g含乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物A2、7.5g巯基倍半硅氧烷混合，搅拌溶解均匀后，滴加0.75g2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮和0.75偶氮二异丁腈引发剂，紫外照射20min，加热至100℃固化1h，得到用于3D打印装置的有机硅封装材料。
实施例3
一种用于3D打印装置的有机硅封装材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将30g甲基乙烯基二乙氧基硅烷、18g甲基苯基二乙氧基硅烷、10g3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三乙氧基硅烷混合于240g丙酮溶剂中，滴加300g水和1.2g盐酸，加热升温至120℃，进行缩合反应2h，静止萃取分液，有机层水洗至中性，干燥后进行减压蒸馏除去溶剂，得到含乙烯基和丙烯酰氧基的有机硅低聚物A3；
（2）将0.3g磷酸加入到250g四氢呋喃溶剂中，然后缓慢滴加30g3-巯丙基三乙氧基硅，在5℃下进行水解重排反应，反应48h后，过滤经干燥后得到巯基倍半硅氧烷；
（3）将12g含乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物A3、10g巯基倍半硅氧烷混合，搅拌溶解均匀后，滴加0.825g2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮和0.275过氧化二叔丁基引发剂，紫外照射15min，加热至80℃固化1h，得到用于3D打印装置的有机硅封装材料。
实施例4
一种用于3D打印装置的有机硅封装材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将15g甲基乙烯基二甲氧基硅烷、20g甲基苯基二甲氧基硅烷、10g3-（丙烯酰氧基）丙基三乙氧基硅烷混合于90g乙醇溶剂中，滴加90g水和3.0g盐酸，加热升温至100℃，进行缩合反应8h，静止萃取分液，有机层水洗至中性，干燥后进行减压蒸馏除去溶剂，得到含乙烯基和丙烯酰氧基的有机硅低聚物A4；
（2）将0.3g乙酸加入到250g四氢呋喃溶剂中，然后缓慢滴加30g3-巯丙基三甲氧基硅，在5℃下进行水解重排反应，反应48h后，过滤经干燥后得到巯基倍半硅氧烷；
（3）将30g含乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物A4、10g巯基倍半硅氧烷混合，搅拌溶解均匀后，滴加0.8g2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯和0.8过氧化苯甲酸叔丁酯引发剂，紫外照射10min，加热至60℃固化1h，得到用于3D打印装置的有机硅封装材料。
实施例5
一种用于3D打印装置的有机硅封装材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将30g乙烯基三甲氧基硅烷、15g甲基苯基二乙氧基硅烷、10g3-（丙烯酰氧基）丙基甲基二甲氧基硅烷混合于165g甲苯溶剂中，滴加110g水和2.2g盐酸，加热升温至120℃，进行缩合反应10h，静止萃取分液，有机层水洗至中性，干燥后进行减压蒸馏除去溶剂，得到含乙烯基和丙烯酰氧基的有机硅低聚物A5；
（2）将0.3g盐酸加入到250g二氯甲烷溶剂中，然后缓慢滴加30g3-巯丙基三乙氧基硅，在-5℃下进行水解重排反应，反应240h后，过滤经干燥后得到巯基倍半硅氧烷；
（3）将40g含乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物A5、10g巯基倍半硅氧烷混合，搅拌溶解均匀后，滴加0.75g2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮和0.75过氧化二碳酸二异丙酯引发剂，紫外照射20min，加热至100℃固化2h，得到用于3D打印装置的有机硅封装材料。
Claims (8)
1.一种用于3D打印装置的有机硅封装材料，其特征在于，所述材料由以下方法制备得到：
(1)将乙烯基硅烷、苯基硅烷、丙烯酰氧基硅烷混合于有机溶剂中，滴加水和催化剂，加热升温至60-120℃，进行缩合反应1-12h，静止萃取分液，有机层水洗至中性，干燥后进行减压蒸馏除去溶剂，得到含乙烯基和丙烯酰氧基的有机硅低聚物；
(2)将催化剂加入到有机溶剂中，然后缓慢滴加巯基硅烷，在-5-30℃下进行水解重排反应，反应24-240h后，过滤经干燥后得到巯基倍半硅氧烷；
(3)将由步骤(1)制备的含乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物和步骤(2)制备的巯基倍半硅氧烷混合，搅拌溶解均匀后，滴加引发剂，紫外照射10-20min，加热至40-100℃固化1-3h，得到用于3D打印装置的有机硅封装材料；
步骤(1)中所述的乙烯基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷或甲基乙烯基二甲氧基硅烷中的一种；
步骤(1)中所述的苯基硅烷为二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷或甲基苯基二甲氧基硅烷中的一种；
步骤(1)中所述的丙烯酰氧基硅烷为3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三乙氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基)丙基三乙氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷或3-(甲基丙烯酰氧基)丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种；
步骤(2)中所述的巯基硅烷为3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印装置的有机硅封装材料，其特征在于：步骤(1)中所述的乙烯基硅烷、苯基硅烷与丙烯酰氧基硅烷其质量比为4-1.0：3-1.0：1；催化剂质量为硅烷总质量的2-5％；水质量为硅烷总质量的1-5倍；有机溶剂质量为硅烷总质量的2-4倍。
3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印装置的有机硅封装材料，其特征在于：步骤(2)中所述催化剂质量为巯基硅烷质量的1-5％；有机溶剂质量为巯基硅烷质量的5-50倍。
4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印装置的有机硅封装材料，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中所述的催化剂为盐酸、硫酸、磷酸或乙酸中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于3D打印装置的有机硅封装材料，其特征在于：步骤(3)中所述的含有乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物与巯基倍半硅氧烷质量比为1.2-4：1，引发剂质量为总质量的3-5％。
6.根据权利要求1所述的一种用于3D打印装置的有机硅封装材料，其特征在于：步骤(3)中所述的含有乙烯基和丙烯酰氧基有机硅低聚物其粘度为100-10000Pa·S。
7.根据权利要求1所述的一种用于3D打印装置的有机硅封装材料，其特征在于：步骤(3)中所述的引发剂由光引发剂和热引发剂组成；光引发剂与热引发剂的质量比为1：1；所述的光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦或2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮中的一种；所述的热引发剂为过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化二碳酸二异丙酯中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种用于3D打印装置的有机硅封装材料，其特征在于：步骤(1)、步骤(2)中、步骤(3)中所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、苯、乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃、***或二氯甲烷中的一种。
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Citations (1)
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Patent Citations (1)
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