一种MQ树脂的制备方法及其应用与流程

专利检索2026-07-02  12


本发明涉及有机硅树脂领域,具体涉及一种mq树脂的制备方法及其应用。


背景技术:

1、目前,有机硅压敏胶作为一款硅类胶粘剂,相较于传统压敏胶,具有较好的耐高低温(-50℃~200℃内长期使用)、耐化学性(耐溶剂)和低介电性能,同时具备对低表面能材料良好的粘附性。这使得有机硅压敏胶胶带以拼接胶带、电工胶带、遮蔽胶带、保护膜等形式广泛应用于工业生产和电子行业中。有机硅压敏胶主要是由硅橡胶生胶、mq硅树脂和溶剂按一定比例混合而成。硅橡胶能增加压敏胶的流动性,从而增加界面粘合力,初粘性强,作为交联固化的主体。而mq硅树脂作为补强剂对压敏胶粘接性能有较大的影响,通过mq硅树脂增粘和补强可以显著提高有机硅压敏胶的粘接强度。随着市场竞争加剧,人们对有机硅压敏胶的性能也提出了更严苛的要求,如:更高剥离强度的有机硅压敏胶需求(>1000g/inch),更强的耐高低温性能(-75~260℃),更低的硅转移和高透光率要求;而提升有机硅压敏胶性能的一个重要途径就是提高mq硅树脂性能和锚固剂的性能,市售的锚固剂通常为小分子单体,稳定性差且挥发分高,易迁移并污染被粘物表面。

2、常规市售的甲基mq树脂,羟基含量高和相容性差导致制备的压敏胶样品普遍存在剥离力低和老化后剥离力稳定性差的问题,而乙烯基mq树脂多为乙烯基含量2wt%以上,少量添加以提高压敏胶的内聚强度,但是不能替代甲基mq树脂独立作为增粘树脂材料。

3、另外,由于常规mq树脂与硅油硅橡胶体系相容性差,添加到压敏胶中会使透光率降低,进而影响其在高端光学领域的应用。

4、综上,现有技术中的mq树脂添加到硅油硅橡胶体系以后得到的压敏胶透光率低,剥离力低和老化后剥离力稳定性差,使用过程中易出现硅转移。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足,提供一种mq树脂的制备方法及其应用,解决现有技术中压敏胶透光率低,剥离力低和老化后剥离力稳定性差、使用过程中会出现硅转移的技术问题。

2、为达到上述技术目的,本发明的技术方案提供一种mq树脂的制备方法,包括以下步骤:

3、(1)将溶剂、去离子水和酸性催化剂加入反应容器,搅拌均匀,加入正硅酸乙酯,搅拌均匀,反应0.2-1h;向上述反应的反应溶液中加入一类封端剂,在25-40℃,反应1-4h;加入萃取剂,静置分层后保留上层有机相,得到低乙烯基mq树脂溶液;

4、(2)将二类封端剂和碱性催化剂加入所述低乙烯基mq树脂溶液,高温回流反应,排除体系中的生成的水分子至无水产生;中加入酸进行中和,并水洗至中性,取上层有机相溶液,经减压脱去低沸物得到mq树脂。

5、进一步地,步骤(1)中各物质的添加量以质量分数计算分别为:

6、正硅酸乙酯100份;

7、一类封端剂a类1-10份,优选为2-6份;

8、一类封端剂b类40-80份,优选为50-70份;

9、酸性催化剂0.5-2份,优选为0.7-1.5份;

10、去离子水30-70份,优选为40-60份;

11、溶剂50-100份,优选为60-80份;

12、进一步地,步骤(2)中各物质的添加量以质量分数计算分别为:

13、mq树脂溶液100份(不含溶剂);

14、二类封端剂10-30份,优选为15-25份;

15、碱性催化剂0.2-1份,优选为0.4-0.8份;

16、进一步地,步骤(1)所述酸性催化剂为甲酸、乙酸、盐酸、氟磺酸、硫酸、氢溴酸、氢氟酸、对苯甲烷磺酸中的一种或多种,优选为盐酸;

17、进一步地,步骤(1)所述溶剂包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇中的任一种或多种,优选为乙醇;

18、进一步地,步骤(1)所述一类封端剂包括封端剂a和封端剂b,所述封端剂a为乙烯基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷中的一种或多种,所述封端剂b为甲氧基三甲基硅烷、乙氧基三甲基硅烷、二甲氧基二甲基硅烷、二乙氧基二甲基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷中的一种或多种,优选为四甲基二乙烯基二硅氧烷和六甲基二硅氧烷的混合物。

19、进一步地,步骤(1)所述萃取剂为环己烷、甲苯、二甲苯中的任一种或多种,优选为甲苯;

20、进一步地,步骤(2)所述二类封端剂为甲氧基三甲基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三甲基氯硅烷中的一种或多种,优选为甲氧基三甲基硅烷;

21、进一步地,步骤(2)所述碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、三乙胺中的一种或多种,优选为四甲基氢氧化铵;

22、本发明得到的mq树脂为低乙烯基含量低羟值mq树脂,其结构式如下;

23、

24、其中,m为乙烯基、羟基、烷氧基和三甲基硅氧烷基;mq树脂结构中硅氧烷单元和四苯基硅氧烷单元数量的比值m/q为mq树脂结构中硅氧烷单元和四苯基硅氧烷单元数量的比值m/q为0.6-1.0,优选为0.7-0.9;所述mq树脂的重均分子量为3000-9000,优选为4000-8000;乙烯基含量为0.02-0.24%,优选为0.04-0.15%,羟基含量0.3-2.0wt%,优选为0.5-1.5wt%。

25、进一步地,步骤(2)所述二类封端剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和胺苯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种,优选为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

26、本发明得到的mq树脂为低乙烯基含量低羟值改性mq树脂,其结构式为如下,

27、

28、其中,m为乙烯基、三甲基硅氧烷基和羟基、烷氧基、环氧基、乙酰氧基、氨基的一种或多种,优选为乙烯基、三甲氧基硅氧烷基、羟基和环氧基;mq树脂结构中硅氧烷单元和四苯基硅氧烷单元数量的比值m/q为0.6-1.0,优选为0.7-0.9;所述mq树脂的重均分子量为3000-9000,优选为4000-8000;乙烯基含量为0.02-0.24%,优选为0.04-0.15%,羟基含量0.3-2.0wt%,优选为0.5-1.5wt%。功能性官能团(如环氧基、烷氧基、乙酰氧基、氨基等)的含量为0.3-1.5%,优选为0.5-1.0%。

29、一种基于前文所述的mq树脂的应用,包括以下步骤:将所述低乙烯基含量低羟值改性mq树脂作为锚固剂与甲基乙烯基硅橡胶、乙烯基硅油、含氢硅油、抑制剂、铂催化剂、溶剂混合制备压敏胶黏剂;将所述压敏胶黏剂涂敷于基材上得到压敏胶制品。

30、所述基材可以选自tpu、pet、cpp和bopp中的一种;所述甲基乙烯基硅橡胶分子量为40-70万,乙烯基含量为0.1wt%-0.5wt%,所述含氢硅油氢含量可以选为0.8wt%-1.6wt%,挥发分含量≤2.0%;所述的市售锚固剂为道康宁297,抑制剂为乙炔环己醇,催化剂为5000ppm铂金催化剂。

31、本发明的有益效果包括:本发明提供一种mq树脂的制备方法,操作方法简单,条件温和,通过封端剂对低乙烯基mq树脂进行再封端,封端后产物是一个双层球状结构的低乙烯基含量低羟值mq树脂或低乙烯基含量低羟值改性mq树脂,克服了现有技术制备的硅树脂中羟基含量高的问题,同时可替代有机硅压敏胶领域中乙烯基mq树脂和甲基mq树脂的复配体系,有利于规模化生产。该mq树脂有效提高了有机硅压敏胶的剥离强度、透光性和老化粘合力稳定性。

32、制备的低乙烯基含量低羟值改性mq树脂,引入功能性单体(如环氧基、烷氧基、乙酰氧基、氨基等)到低乙烯基mq树脂上,替代现有技术中的锚固剂,在满足提高基材附着力的基础上,解决压敏胶在长期使用过程中的硅转移问题。

33、本发明提供的压敏胶黏剂涂敷于基材上,并在120℃-160℃固化(60~120s),其制得的压敏胶制品具备较高的剥离强度、老化粘合力稳定性和透光率。


技术特征:

1.一种mq树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种mq树脂的制备方法,步骤(1)中,各物质的添加量以质量份计分别为:正硅酸乙酯100份,一类封端剂a类1-10份,一类封端剂b类40-80份,酸性催化剂0.5-2份。

3.根据权利要求1所述的一种mq树脂的制备方法,其特征在于,所述酸性催化剂为甲酸、乙酸、盐酸、氟磺酸、硫酸、氢溴酸、氢氟酸、对甲苯磺酸中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种mq树脂的制备方法,其特征在于,所述一类封端剂为封端剂a和封端剂b的混合物,所述封端剂a为乙烯基二甲基甲氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷中的一种或多种,所述封端剂b为三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三甲基氯硅烷、六甲基二硅氧烷中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种mq树脂的制备方法,步骤(2)中,各物质的添加量以质量份计分别为:mq树脂溶液100份,二类封端剂10-30份,碱性催化剂0.2-1份。

6.根据权利要求1所述的一种mq树脂的制备方法,其特征在于,所述碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、三乙胺中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种mq树脂的制备方法,步骤(2)所述二类封端剂为甲氧基三甲基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三甲基氯硅烷中的一种或多种,制备的mq树脂为低乙烯基含量低羟值mq树脂。

8.根据权利要求1所述的一种mq树脂的制备方法,步骤(2)所述二类封端剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和胺苯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种,制备的mq树脂为低乙烯基含量低羟值改性mq树脂。

9.根据权利要求1所述的一种mq树脂的制备方法,其特征在于,所述mq树脂的结构式如下:

10.一种基于权利要求1所述的mq树脂的应用,其特征在于,包括以下步骤:将所述低乙烯基含量低羟值mq树脂作为增粘树脂、低乙烯基含量低羟值改性mq树脂作为锚固剂与甲基乙烯基硅橡胶、含氢硅油、抑制剂、铂催化剂、溶剂混合制备有机硅压敏胶;将所述有机硅压敏胶涂敷于基材上得到压敏胶制品。


技术总结
本发明公开一种MQ树脂的制备方法及其应用,属于有机硅树脂领域。包括以下步骤:溶剂、水、正硅酸乙酯和一类封端剂在酸性催化剂下反应,经中和得到MQ树脂溶液;加入二类封端剂在碱性催化剂下反应,经中和、脱低得到MQ树脂。本发明制备的MQ树脂,结合了常规高乙烯基含量MQ树脂和甲基MQ树脂两种产物的复配性能,提高了MQ树脂在压敏胶体系中的相容性和反应活性,进而提高了压敏胶的剥离力、双85老化后剥离力的稳定性和透光率。制备的低乙烯基含量低羟值改性MQ树脂可代替市售的锚固剂,解决压敏胶在长期使用过程中的硅转移的问题。

技术研发人员:赵玉东,张创,张鹏飞,鲍冉
受保护的技术使用者:武汉中科先进材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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