【正文】 I 有機硅壓敏膠的合成及性能研究 摘要 一直以來，隨著工業(yè)的發(fā)展，膠粘劑和膠粘帶工 業(yè)也飛速地發(fā)展著，國內(nèi)外膠粘帶生產(chǎn)量和消耗量都很大，但是國內(nèi)膠粘帶生產(chǎn)情況，無論數(shù)量和品種都是不夠的 ， 不能滿足科學(xué)技術(shù)的更新和工業(yè)飛速發(fā)展的需要。 關(guān)鍵詞： 有機硅；硅橡膠；硅樹脂；壓敏膠 II Study on the synthesis and properties of silicone pressure sensitive adhesives Abstract Over the years,with the development of industry,adhesives and adhesive tape industry is also rapidly and consumption of domestic and foreign adhesive tape are very large,but the adhesive tape production,regardless of quantity and variety are not enough,cannot meet the needs of rapid updating of science and technology and industrial development. Organic silicon pressure sensitive adhesive is better than the other organic pressure sensitive adhesive resistance to chemicals,heat resistance and dielectric performance,and in the highest temperature of all pressuresensitive adhesive (shortterm service temperature up to 300℃ ).The temperature range is the widest (75~260℃ ). In addition,in view of its no corrosion of metal corrosion resistance, good resistance to weathering,the skin to stimulate performance,it has be widely used in medical field and modern society,it has bee a new polymer materials in national defense and the economic field of national indispensable. This test make use of 107 silicone rubber (5104 mPa. s), MQ methyl silicone resin monomer as raw dilaurate as the initiator,with continuous drop of initiator method to synthesize the overall performance of silicone pressure sensitive 39。剝離力的測定 .................................................................. 15 壓敏膠耐老化性能測試 ....................................................................... 15 紅外光譜分析 ....................................................................................... 15 粘度的測定 ........................................................................................... 15 IV 固含量的測定 ....................................................................................... 15 3 結(jié)果與討論 ....................................................................................................... 16 紅外表征 ......................................................................................................... 16 壓敏膠 180176。 綜述 壓敏膠黏劑的種類 壓敏膠黏 劑是制造壓敏膠制品的最重要材料，種類很多，可以從不同的角度進(jìn)行分類 [2]。合成橡膠和再生橡膠壓敏膠，以丁苯橡膠、聚異戊二烯橡膠、聚異丁西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 烯橡膠和丁基橡膠以及氯丁橡膠、丁腈橡膠等合成橡膠為主體，配以增黏樹脂、軟化劑、防老劑等添加劑制成的壓敏膠黏劑都有它們各自的特點。它不僅像其他壓敏膠一樣對金屬、紙、玻璃、織物、塑料等表面有粘附性，而且對聚四氟乙烯、硅橡膠等低能表面也有很好的粘附性。 （ 1）熱熔性壓敏膠，是壓敏膠的一種，主要由合成橡膠和樹脂及橡膠油等混合加熱成熔融狀態(tài)再涂布于棉紙，布或塑 料薄膜等基材上而制成的一種新型膠粘帶，成本低廉是其最大的優(yōu)點，缺陷是粘性受溫度影響較明顯。以前一直占據(jù)著整個壓敏膠的主導(dǎo)地位，后來由于環(huán)境保護(hù)等原因而萎縮，但在壓敏膠與壓敏膠制品中仍占有重要地位。硅橡膠與樹脂之間通過輕基縮合而連接起來。過氧化苯甲酰(BPO)硫化有機硅壓敏膠的硫化特性：一是硫化過程分為二個階段，為防止 BPO與稀釋溶劑反應(yīng)須先在低溫 (80~100℃ 下除去溶劑，再在 150℃ 下硫化 5 min 或在180℃ 下硫化 3 min。近幾年壓敏膠的需求量一直保持較快的增長速度，尤其是高性能特種壓敏膠的發(fā)展相當(dāng)迅速，有機硅壓敏膠的生產(chǎn)和銷售持續(xù)大幅上升，在全球范圍內(nèi)成為銷售額最高的壓敏膠品種。法國專利 [11]介紹了一種單組分硅橡膠壓敏膠粘劑，這種壓敏膠粘劑含有 Pt交聯(lián)催化劑，用加聚反應(yīng)進(jìn)行交聯(lián)。 然后在 130℃ 甲苯溶液中脫水縮合 15h， 得固含量 5060%的有機硅壓敏膠。為適應(yīng)環(huán)保要求，有機硅壓敏膠由低固含量向高固含量和無溶劑型發(fā)展是必然的趨勢。 美國專利 [20]介紹了一種乳液型聚硅氧烷壓敏膠粘劑，其制法是：在水相中用表面活性劑將聚硅氧烷分散，分散相組成為 ： 聚硅氧烷 40% ~80% (質(zhì)量分?jǐn)?shù) )，它是一種端硅烷基的聚二有機硅氧烷 (Tg20℃ )，和含硅烷醇的聚硅氧烷(Tg0℃ )的混合物，分散在 20% ~60% (質(zhì)量分?jǐn)?shù) )的揮發(fā)性聚硅氧烷液體 (沸點 300℃ )中，這種乳液基本上不含任何無硅原子的揮發(fā)性有機溶劑。但是交聯(lián)密度的增加也 會導(dǎo)致變脆，同樣也是不利于加工和使用的。萬事有利則有弊，這些方法對壓敏膠的壓敏性會有較大影響，因此我們必須尋求其他改性方法提高膠粘劑的耐熱性。產(chǎn)品能通過 288℃ 老化實驗。 此外，近年來納米材料的發(fā)展為壓敏膠的各種改性提供了很好的平 臺 [31]。在1845 年，首批專利之一便授予作為外科粘結(jié)帶應(yīng)用的天然橡膠壓敏膠 [32]。 醫(yī)用有機硅壓敏膠近十幾年發(fā)展迅速，因其具有無毒、無臭、無刺 激、生理惰性，使用溫度范圍寬，合適的粘接強度和藥物透釋性等特點，在醫(yī)療上和經(jīng)皮治療系統(tǒng)制劑中獲得廣泛應(yīng)用。每 —種粘結(jié)類 型有不同的外觀特征。醫(yī)用壓敏膠最重要的性能之一是生物相容性。很清楚，膠粘剝必須是惰性的，且分散在其中的藥物是滲透性的。例如，以 PTFE 為基材所制成的壓敏膠粘帶可以代替印染行業(yè)錫林防粘，還應(yīng)用于聚四氟乙烯電容器芯組的包扎，經(jīng)過四年貯存及 200℃ 、 24 小時的倒行試驗考核包扎不松開，還可用于石油探井， 6600 米深井下洳井儀器及電子電器、儀表的檢測等需要耐高低溫、高絕緣、耐高壓等場合。因此，研究高性能有機硅壓敏膠產(chǎn)品必然具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 然后將膜放入烘箱中 ， 在 150℃ 下固化 5min，取出后貼在離型膜上進(jìn)行保護(hù)。測試方法：將樣條和不銹鋼板一端固定，使剝離角成 180176。取少許樣品和一定量的 KBr 混合均勻，在研磨中壓成粉末，然后制成薄膜，進(jìn)行測試。 在相同的配比（ 3:2），催化劑用量為 %時，隨著硅橡膠粘度的增加，其流動性減小，制備的 SPSA 的潤濕能力減弱，但是當(dāng)硅橡膠粘度繼續(xù)增大到一定程度時，它的分子質(zhì)量很大，里面含有的硅羥基較少，發(fā)生的縮合反應(yīng)減少，內(nèi)聚力下降，潤濕能力增強， SPSA 的性能表現(xiàn)出一定的提 高。 由表 可以看出，在合適的范圍內(nèi)，催化劑用量在 %時剝離力較好，壓敏膠帶各方面的性能表現(xiàn)較為優(yōu)異。它們的熱塑性較大，高溫下的耐熱老化和耐藥品性能往往還不能滿足某些要求。加入的溶劑越多，固化后就越有可能有殘留溶劑從而導(dǎo)致膠黏劑的剝離強度不夠大。剝離強度的測定 表 數(shù)據(jù)表明，溶劑含量越少，膠黏劑的粘結(jié)強度越強。剝離強度的測定 BPO（ %） 剝離力（ N/25mm） 掉膠情況 有 有 稍有 無 稍有 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 此對比試驗選用的是 5 的 107 硅橡膠與 MQ 硅樹脂配比為 8:2，催化劑為 %時所測得數(shù)據(jù)。同時數(shù)據(jù)說明，當(dāng)原料為 5 的 107 硅橡膠與 MQ 硅樹脂配比為 8:2 時壓敏膠性能最為優(yōu)異。剝離力與耐老化性能的測定 本實驗研究了單體種類、單體配比、催化劑用量、交聯(lián)劑用量 、溶劑含量 這西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 幾個因素對有機硅壓敏膠性能的影響。 紅外光譜分析 KBr 研磨壓片制樣，用美國 Nicolet 公司的 MAGNAIR360 型傅里葉變換的紅外掃描儀對試樣進(jìn)行掃描。另一部分涂膜貼于鋼板上后，在電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)放置 24h 后取出，測試壓敏膠的耐老化性能。 2 實驗部分 12 2 實驗部分 實驗原料 表 實驗藥品規(guī)格介紹 實驗儀器 表 實驗儀器的規(guī)格介紹 藥品名稱 藥品規(guī)格 用途 生產(chǎn)廠家 107 硅 橡膠 工業(yè)級 單體 山東大易化工有限公司 MQ 硅樹脂 工業(yè)級 單體 山東大易化工有限公司 甲苯 分析純 溶劑 濟南東森化工有限公司 三乙胺 分析純 催化劑 天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠 二月桂酸二丁基錫 分析純 催化劑 成都市科龍化工試劑廠 BPO 分析純 交聯(lián)劑 天津市福晨化學(xué)試劑廠 儀器名稱 儀器型號 生產(chǎn)廠家 精密增力電動攪拌機 浦光： JJ1 型 上海浦東物理光學(xué)儀器廠 加熱磁力攪拌器 RH B 1S25 型 IKA 真空干燥箱 DZ2BC 型 天津市泰斯特儀器有限公司 烘箱 WG65B 型 上海實驗儀器總廠 電子天平 AB204N 型 上海精科天平廠 旋轉(zhuǎn)粘度儀 NDJ1 型 上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司 電子剝離試驗機 BLD100S 型 濟南蘭光機電技術(shù)發(fā)展中心 紅外掃描儀 MAGNAIR360 型 美國 Nicolet 公司 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）