论文部分内容阅读
加成型液体硅橡胶(ALSR)是一种以Si-O-Si为主链的聚二甲基硅氧烷,具有固化速度可控,反应过程中无副产物生成,能够深层固化等特点。而且硫化后的硅橡胶无毒,透明性较高,具有良好的耐候性和电绝缘性,因此被广泛应用于电子电器灌封胶领域,也是LED灯的理想封装材料。然而,固化后的硅橡胶表面聚集了大量的非极性基团,呈现出较低的表面能,对各种基材的粘接性能较差,因此对电子电器起不到良好的保护作用,极大地限制了硅橡胶的进一步应用。为了提升硅橡胶的粘接性能,尤其是硅橡胶对聚邻苯二甲酰胺和金属铜板的增粘剂性能,本文开发了高折射率的含硼有机硅增粘剂Ph BSi O、低折射率的含硼有机硅增粘剂Me BSi O和高折射率的含环氧基和硼原子的有机硅增粘剂EBSi O,将其应用于加成型液体硅橡胶中,研究了硅橡胶对金属铜板和聚邻苯二甲酰胺PPA粘接性能的影响。主要研究内容和结果如下:(1)以苯基甲基二甲氧基硅烷(PDMS)、乙烯基甲基二甲氧基硅烷(VDMS)和硼酸为原料,在碱性阴离子交换树脂催化条件下,通过非水解溶胶凝胶反应制得高折射率含硼有机硅增粘剂Ph BSi O。探讨了其最佳的合成工艺,采用红外光谱和凝胶渗透色谱对合成的增粘剂进行结构表征,采用剪切强度测试和扫描电镜SEM考察了增粘剂对硅橡胶粘接性能的影响,并且进一步研究了增粘剂对硅橡胶透光率的影响。研究结果表明,制得的Ph BSi O增粘剂的分子量为497,分子量分布指数为1.102,黏度为28.3 m Pa·s。当Ph BSi O增粘剂的添加量为3.0 phr时,硅橡胶对聚邻苯二甲酰胺PPA的粘接强度为0.761 MPa,比未添加增粘剂的硅橡胶粘接强度提升了145%,添加入硅橡胶后对硅橡胶的透光率影响不大,仍维持较高的透光率;(2)以二甲基二甲氧基硅烷(MDMS)、乙烯基甲基二甲氧基硅烷(VDMS)和硼酸为原料,在碱性阴离子交换树脂催化条件下,通过非水解溶胶凝胶反应制得低折射率含硼有机硅增粘剂Me BSi O。探讨了其最佳的合成工艺,采用红外光谱、核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱对合成的增粘剂进行结构表征,采用剪切强度测试和扫描电镜SEM考察了增粘剂对硅橡胶粘接性能的影响,并且进一步研究了增粘剂对硅橡胶透光率的影响。研究结果表明,制得的Me BSi O增粘剂的分子量为425,分子量分布指数为1.093,黏度为40.2 m Pa·s。当Me BSi O增粘剂的添加量为3.0 phr时,硅橡胶对聚邻苯二甲酰胺PPA的粘接强度为0.809 MPa,比未添加增粘剂的硅橡胶粘接强度提升了161%,添加入硅橡胶后对硅橡胶的透光率影响不大,仍维持较高的透光率;(3)以苯基甲基二甲氧基硅烷(PDMS)、乙烯基甲基二甲氧基硅烷(VDMS)、γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷和硼酸为原料,在碱性阴离子交换树脂催化条件下,通过非水解溶胶凝胶反应制得高折射率含硼有机硅增粘剂EBSi O。探讨了其最佳的合成工艺,采用红外光谱和凝胶渗透色谱对合成的增粘剂进行结构表征,采用剪切强度测试和扫描电镜SEM考察了增粘剂对硅橡胶粘接性能的影响,并且进一步研究了增粘剂对硅橡胶透光率的影响。研究结果表明,制得的EBSi O增粘剂的分子量为771,分子量分布指数为1.689,黏度为56.6 m Pa·s,折射率为1.5168,当EBSi O增粘剂的添加量为1.0 phr时,硅橡胶对聚邻苯二甲酰胺PPA和金属铜板的粘接强度为1.691 MPa和3.163MPa,比未添加增粘剂的硅橡胶粘接强度提升了257%和392%,添加入硅橡胶后对硅橡胶的透光率影响不大,仍维持较高的透光率;(4)通过剪切强度测试考察了增粘剂对硅橡胶粘接性能的影响,对比剪切强度测试的结果,探索了增粘剂提升硅橡胶粘接性能的粘接机理,并建立了粘接机理模型。