CN108676537A - 一种电子产品用防水密封胶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及胶黏剂技术领域，具体涉及一种电子产品用防水密封胶。按照质量份数，所述密封胶中含有以下组分：硅烷封端聚醚、疏水改性填料、聚甲基三乙氧基硅烷、增塑剂、聚四亚甲基二醇改性环氧树脂、硅烷偶联剂、咪唑固化促进剂、催化剂、抗老剂。其中，疏水改性填料为经过疏水改性的无机填料，硅烷封端聚醚的聚合度为300‑500；增塑剂为柠檬酸三乙酯、柠檬酸三正己酯、乙酰柠檬酸三正丁酯中的一种；催化剂为三乙胺、双二甲基胺基乙基醚和甲基二乙醇胺中的一种。该型密封胶具有良好的粘结强度和稳定性，而且具有良好的耐温特性和防水性能。

Description

一种电子产品用防水密封胶
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域，具体涉及一种电子产品用防水密封胶。
背景技术
移动互联网技术的快速发展，使得中国迅速进入到互联网时代，人们衣食住行等各方面的需求，都可以通过互联网这个平台得到满足。而实现移动互联网社会的基础就是无处不在的电子设备。这些设备包括手机、笔记本电脑、平板电脑和车载***等。
随着电子产品集成化程度的提高，笔记本、平板电脑、手机、车载显示***等移动电子产品越来越轻薄化，其壳体组装已由传统的螺钉紧固工艺改为胶粘剂粘接工艺；在电子线路板、移动电源等制造中，电阻、电容、焊点等需要防潮保护，元件、线束需要胶粘剂固定、补强。目前，壳体组装以使用双组份丙烯酸酯胶或聚氨酯反应型热熔胶为主，但前者气味较大、较硬、 维修性较差，后者需要热熔、压合设备，工艺复杂，制程时间长，具有较高 制造成本，而且阻燃性较差。线路板器件的焊点保护和固定则多使用有机硅密封胶，但硅胶本身粘接强度低，其固化后残留的低分子会影响电气性能， 难以满足高集成度要求。
电子工厂多要求快速粘接固定、工艺设备简化和连续作业，以适应生产线高效运行，要求胶粘剂对壳体、器件和线路板有较好的粘接强度，无腐蚀性和低毒环保；固化后有较好的抗振动、抗跌落和抗冲击性能，以及良好的耐高温、阻燃和电气绝缘性能。
现有技术中，通常使用的是室温硫化有机硅密封胶或湿气固化的聚氨酯密封胶。前者的耐温性和耐候性优异，但其粘接强度较低，残留小分子易产生表面沾污、涂饰性差、影响电气性能等问题；后者虽具有粘接强度高、弹性好、耐低温、耐油、抗振动等优势，但是其固化时放出二氧化碳，极易起泡甚至产生裂纹，阻燃性、耐温性、耐湿热较差，对铝、玻璃等材料的粘接需要使用底涂剂，其固化后游离的-NCO基团有一定毒性，对电气性能也有影响，使用也受到限制。
专利申请号201110086180.6公开了一种电子标签专用压敏胶粘剂及其制备方法，改性胶粘剂的粘胶稳定性高，但是胶粘剂的耐热性能较差，防水耐水性能不足，在高温高湿环境中容易开裂、脱落。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电子产品用防水密封胶，该型密封胶具有良好的粘结强度和稳定性，而且具有良好的耐温特性和防水性能。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种电子产品用防水密封胶，按照质量份数，密封胶中含有以下组分：硅烷封端聚醚70-85份，疏水改性填料40-45份，聚甲基三乙氧基硅烷6-10份，增塑剂6-11份，聚四亚甲基二醇改性环氧树脂2-5份，硅烷偶联剂1-2份，咪唑固化促进剂0.5-0.8份，催化剂1.5-2.4份，抗老剂0.5-1.5份。
优选地，按照质量份数，密封胶中含有以下组分：硅烷封端聚醚75-80份，疏水改性填料42-44份，聚甲基三乙氧基硅烷7-9份，增塑剂8-10份，聚四亚甲基二醇改性环氧树脂3-4份，硅烷偶联剂1.3-1.7份，咪唑固化促进剂0.6-0.7份，催化剂1.8-2.2份，抗老剂0.8-1.1份。
优选地，按照质量份数，密封胶中含有以下组分：硅烷封端聚醚77份，疏水改性填料43份，聚甲基三乙氧基硅烷8份，增塑剂9份，聚四亚甲基二醇改性环氧树脂3.5份，硅烷偶联剂1.5份，咪唑固化促进剂0.6份，催化剂2.1份，抗老剂0.9份。
本发明中，疏水改性填料为经过疏水改性的无机填料，无机填料中包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、高岭土和滑石粉，混合物中四者的质量比为3:2:1:1。
该无机填料的疏水改性方法为：
按照质量份数，将50份无机填料、8份木质素磺酸盐、6份聚硅氮烷和0.4硅烷偶联剂的混合物，加入到混合物5-7倍体积的去离子水中，加热至40-45℃，并搅拌反应2-2.5h，将混合物过滤、烘干、并研磨成500-600目的干粉，按照10:3:1的质量比将干粉、环烷油和硬脂酸锌混合搅拌，混料均匀后送入到球磨机中，以400-550r/min的转速球磨2-3h后，得到膏状物即为所需疏水改性填料。
优选地，硅烷封端聚醚的聚合度为300-500。
优选地，增塑剂为柠檬酸三乙酯、柠檬酸三正己酯、乙酰柠檬酸三正丁酯中的一种。
优选地，催化剂为三乙胺、双二甲基胺基乙基醚和甲基二乙醇胺中的一种。
催化剂和增塑剂均选用了先对安全环保的成分。
优选地，咪唑固化促进剂选用粘度值为150-200CPS的低粘度制剂。
固化促进剂的添加可以降低密封胶的固化条件，缩短密封胶的固化时间。
本发明提供的密封胶的制备方法如下：
按照质量份数，将硅烷封端聚醚、疏水改性填料、硅烷偶联剂、聚甲基三乙氧基硅烷和聚四亚甲基二醇改性环氧树脂加入到反应釜中，加热反应釜内的温度至95-100℃，并以800-900r/min的转速，混合搅拌3-3.5h；将产物冷却至室温，然后将增塑剂、咪唑固化促进剂、催化剂和抗老剂加入到反应釜中，继续以500-550r/min的混合搅拌0.5-1h，得到所需密封胶。
本发明具有如下的有益效果：
该型密封胶中使用的增塑剂和催化剂均为环保产品，其中，催化剂放弃使用传统的有机锡类催化剂，选择使用三乙胺、双二甲基胺基乙基醚或甲基二乙醇胺，使得该型密封胶更加绿色健康。
其中，聚甲基三乙氧基硅烷和聚四亚甲基二醇改性环氧树脂的添加，可以与密封胶中的硅烷封端聚醚产生协同作用，从而提高密封胶的耐高温性能。组分中使用的填料是经过疏水改性的无机填料，无机填料的添加可以显著增强密封胶的耐候性和防水性能，使得该型密封胶在高温、潮湿、强腐蚀的氧化环境中依然可以保持良好的粘结稳定性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种电子产品用防水密封胶，按照质量份数，密封胶中含有以下组分：硅烷封端聚醚70份，疏水改性填料40份，聚甲基三乙氧基硅烷6份，增塑剂6份，聚四亚甲基二醇改性环氧树脂2份，硅烷偶联剂1份，咪唑固化促进剂0.5份，催化剂1.5份，抗老剂0.5份。
本实施例中，疏水改性填料为经过疏水改性的无机填料，无机填料中包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、高岭土和滑石粉，混合物中四者的质量比为3:2:1:1。该无机填料的疏水改性方法为：
按照质量份数，将50份无机填料、8份木质素磺酸盐、6份聚硅氮烷和0.4硅烷偶联剂的混合物，加入到混合物5倍体积的去离子水中，加热至40℃，并搅拌反应2h，将混合物过滤、烘干、并研磨成500目的干粉，按照10:3:1的质量比将干粉、环烷油和硬脂酸锌混合搅拌，混料均匀后送入到球磨机中，以400r/min的转速球磨2h后，得到膏状物即为所需疏水改性填料。
其中，硅烷封端聚醚的聚合度为300-500。
增塑剂为柠檬酸三乙酯。
催化剂为三乙胺。
咪唑固化促进剂选用粘度值为150-200CPS的低粘度制剂。
本实施例提供的密封胶的制备方法如下：
按照质量份数，将硅烷封端聚醚、疏水改性填料、硅烷偶联剂、聚甲基三乙氧基硅烷和聚四亚甲基二醇改性环氧树脂加入到反应釜中，加热反应釜内的温度至95℃，并以800r/min的转速，混合搅拌3h；将产物冷却至室温，然后将增塑剂、咪唑固化促进剂、催化剂和抗老剂加入到反应釜中，继续以500r/min的混合搅拌0.5h，得到所需密封胶。
实施例2
一种电子产品用防水密封胶，按照质量份数，密封胶中含有以下组分：硅烷封端聚醚85份，疏水改性填料45份，聚甲基三乙氧基硅烷10份，增塑剂11份，聚四亚甲基二醇改性环氧树脂5份，硅烷偶联剂2份，咪唑固化促进剂0.8份，催化剂2.4份，抗老剂1.5份。
本发明中，疏水改性填料为经过疏水改性的无机填料，无机填料中包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、高岭土和滑石粉，混合物中四者的质量比为3:2:1:1。该无机填料的疏水改性方法为：
按照质量份数，将50份无机填料、8份木质素磺酸盐、6份聚硅氮烷和0.4硅烷偶联剂的混合物，加入到混合物7倍体积的去离子水中，加热至45℃，并搅拌反应2.5h，将混合物过滤、烘干、并研磨成600目的干粉，按照10:3:1的质量比将干粉、环烷油和硬脂酸锌混合搅拌，混料均匀后送入到球磨机中，以550r/min的转速球磨3h后，得到膏状物即为所需疏水改性填料。
其中，硅烷封端聚醚的聚合度为300-500。
增塑剂为柠檬酸三正己酯。
催化剂为双二甲基胺基乙基醚。
咪唑固化促进剂选用粘度值为150-200CPS的低粘度制剂。
本实施例提供的密封胶的制备方法如下：
按照质量份数，将硅烷封端聚醚、疏水改性填料、硅烷偶联剂、聚甲基三乙氧基硅烷和聚四亚甲基二醇改性环氧树脂加入到反应釜中，加热反应釜内的温度至100℃，并以900r/min的转速，混合搅拌3.5h；将产物冷却至室温，然后将增塑剂、咪唑固化促进剂、催化剂和抗老剂加入到反应釜中，继续以550r/min的混合搅拌1h，得到所需密封胶。
实施例3
一种电子产品用防水密封胶，按照质量份数，密封胶中含有以下组分：硅烷封端聚醚77份，疏水改性填料43份，聚甲基三乙氧基硅烷8份，增塑剂9份，聚四亚甲基二醇改性环氧树脂3.5份，硅烷偶联剂1.5份，咪唑固化促进剂0.6份，催化剂2.1份，抗老剂0.9份。
本发明中，疏水改性填料为经过疏水改性的无机填料，无机填料中包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、高岭土和滑石粉，混合物中四者的质量比为3:2:1:1。该无机填料的疏水改性方法为：
按照质量份数，将50份无机填料、8份木质素磺酸盐、6份聚硅氮烷和0.4硅烷偶联剂的混合物，加入到混合物6倍体积的去离子水中，加热至43℃，并搅拌反应2.3h，将混合物过滤、烘干、并研磨成550目的干粉，按照10:3:1的质量比将干粉、环烷油和硬脂酸锌混合搅拌，混料均匀后送入到球磨机中，以500r/min的转速球磨2.5h后，得到膏状物即为所需疏水改性填料。
其中，硅烷封端聚醚的聚合度为300-500。
增塑剂为乙酰柠檬酸三正丁酯。
催化剂为甲基二乙醇胺。
咪唑固化促进剂选用粘度值为150-200CPS的低粘度制剂。
本实施例提供的密封胶的制备方法如下：
按照质量份数，将硅烷封端聚醚、疏水改性填料、硅烷偶联剂、聚甲基三乙氧基硅烷和聚四亚甲基二醇改性环氧树脂加入到反应釜中，加热反应釜内的温度至98℃，并以850r/min的转速，混合搅拌3.3h；将产物冷却至室温，然后将增塑剂、咪唑固化促进剂、催化剂和抗老剂加入到反应釜中，继续以530r/min的混合搅拌0.8h，得到所需密封胶。
性能测试
测试本实施例中各型防水密封胶的固化时间，拉伸强度、伸长率、贮存稳定性和耐水性能，耐水性能的检测方法为：使用试验样本粘结两块玻璃片，将干燥好的粘接玻璃片放在60℃水中浸泡，测定开胶时间。
其中，还设置“道康宁”牌7091型脱醇有机硅密封胶作为空白对照组，与本实施例的密封胶进行性能对比，得到如下实验结果：
表1：本实施例中密封胶的性能测试结果
测试项目 对照组 实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度/MPa 2.45 3.71 3.69 3.74
伸长率/% 284% 305% 314% 310%
耐水性能/d 23 45 42 47
固化时间/s 680 462 457 459
贮存稳定性（25℃，12个月） 无异常 无异常 无异常 无异常
分析以上数据发现，实施例1-3中的密封胶与市场普通的有机硅密封胶相比，具有更短的固化时间，密封胶的拉伸强度更好，伸长率更好，粘接效果更加稳定。此外，该型密封胶的耐水性能非常突出，因此在作为电子产品的密封胶粘剂使用时，可以发挥出良好的防水性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子产品用防水密封胶，其特征在于：按照质量份数，所述密封胶中含有以下组分：硅烷封端聚醚70-85份，疏水改性填料40-45份，聚甲基三乙氧基硅烷6-10份，增塑剂6-11份，聚四亚甲基二醇改性环氧树脂2-5份，硅烷偶联剂1-2份，咪唑固化促进剂0.5-0.8份，催化剂1.5-2.4份，抗老剂0.5-1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种电子产品用防水密封胶，其特征在于：按照质量份数，所述密封胶中含有以下组分：硅烷封端聚醚75-80份，疏水改性填料42-44份，聚甲基三乙氧基硅烷7-9份，增塑剂8-10份，聚四亚甲基二醇改性环氧树脂3-4份，硅烷偶联剂1.3-1.7份，咪唑固化促进剂0.6-0.7份，催化剂1.8-2.2份，抗老剂0.8-1.1份。
3.根据权利要求2所述的一种电子产品用防水密封胶，其特征在于：按照质量份数，所述密封胶中含有以下组分：硅烷封端聚醚77份，疏水改性填料43份，聚甲基三乙氧基硅烷8份，增塑剂9份，聚四亚甲基二醇改性环氧树脂3.5份，硅烷偶联剂1.5份，咪唑固化促进剂0.6份，催化剂2.1份，抗老剂0.9份。
4.根据权利要求1所述的一种电子产品用防水密封胶，其特征在于：所述疏水改性填料为经过疏水改性的无机填料，无机填料中包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、高岭土和滑石粉，混合物中四者的质量比为3:2:1:1。
5.根据权利要求4所述的一种电子产品用防水密封胶，其特征在于：所述无机填料的疏水改性方法为：
按照质量份数，将50份无机填料、8份木质素磺酸盐、6份聚硅氮烷和0.4硅烷偶联剂的混合物，加入到混合物5-7倍体积的去离子水中，加热至40-45℃，并搅拌反应2-2.5h，将混合物过滤、烘干、并研磨成500-600目的干粉，按照10:3:1的质量比将干粉、环烷油和硬脂酸锌混合搅拌，混料均匀后送入到球磨机中，以400-550r/min的转速球磨2-3h后，得到膏状物即为所需疏水改性填料。
6.根据权利要求1所述的一种电子产品用防水密封胶，其特征在于：所述硅烷封端聚醚的聚合度为300-500。
7.根据权利要求1所述的一种电子产品用防水密封胶，其特征在于：所述增塑剂为柠檬酸三乙酯、柠檬酸三正己酯、乙酰柠檬酸三正丁酯中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种电子产品用防水密封胶，其特征在于：所述催化剂为三乙胺、双二甲基胺基乙基醚和甲基二乙醇胺中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种电子产品用防水密封胶，其特征在于：所述咪唑固化促进剂选用粘度值为150-200CPS的低粘度制剂。
10.根据权利要求1所述的一种电子产品用防水密封胶，其特征在于：所述密封胶的制备方法如下：
按照质量份数，将硅烷封端聚醚、疏水改性填料、硅烷偶联剂、聚甲基三乙氧基硅烷和聚四亚甲基二醇改性环氧树脂加入到反应釜中，加热反应釜内的温度至95-100℃，并以800-900r/min的转速，混合搅拌3-3.5h；将产物冷却至室温，然后将增塑剂、咪唑固化促进剂、催化剂和抗老剂加入到反应釜中，继续以500-550r/min的混合搅拌0.5-1h，得到所需密封胶。
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