技术领域
[0001] 本发明涉及压敏胶带领域,具体涉及一种高性能胶带。
相关背景技术
[0002] 压敏胶带是一种特殊类型的胶带,是将压敏胶涂于带状基材上制成,目前市面上常见的压敏胶有丙烯酸酯压敏胶、热塑性弹性体压敏胶、合成橡胶压敏胶和再生橡胶压敏胶等,其中丙烯酸酯压敏胶带因具有优异的耐候性和耐热性,无相分离和迁移现象,适用于各种工业领域,随着电气电子设备不断向高功率密度化、小型轻量化和高度集成化的方向发展,设备单位体积发热量和温升急剧增加,而丙烯酸酯压敏胶带作为一种聚合物绝缘材料,基体内部无自由电子存在,分子运动困难,热量主要依靠固定位置周围分子或原子的热振动来传递,无法有效给设备散热,导致热量积聚,进而加速绝缘老化并严重影响设备运行的可靠性和寿命,同时普通丙烯酸酯压敏胶的耐高温性较差,只能在室温下使用,极大地限制了丙烯酸酯压敏胶产品的应用领域。
具体实施方式
[0025] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0026] 实施例1
[0027] 所述导热填料通过如下步骤制得:
[0028] 步骤A1:将哌啶‑4‑硼酸和二乙二醇二甲醚混合,在搅拌速率为60rpm,温度为60℃的条件下,搅拌并加入浓硫酸和二甲基二氯硅烷,反应2.5h,再加入甲基二氯硅烷,继续反应2h,洗涤至中性,干燥,制得端氢含硼硅油,浓硫酸质量分数为60%,哌啶‑4‑硼酸、二乙二醇二甲醚、浓硫酸、二甲基二氯硅烷和甲基二氯硅烷用量比为0.05mol:500mL:100mL:0.4mol:0.05mol;
[0029] 步骤A2:将端氢含硼硅油和卡斯特铂催化剂混合,在搅拌速率为50rpm,温度为90℃的条件下,搅拌并加入烯丙基胺,反应2h,加入马来酸酐和丙酮,继续反应1h,过滤,洗涤,干燥,制得端马来酰亚胺含硼硅油,端氢含硼硅油、卡斯特铂催化剂、烯丙基胺、马来酸酐和丙酮用量比为200g:1.2mL:0.06mol:0.05mol:200mL;
[0030] 步骤A3:将氯化亚砜、三氯甲烷和市售亚美纳米200nm六方氮化硼混合,在搅拌速率为100rpm,室温条件下,搅拌48h,再超声分散1h,过滤,洗涤,干燥,再将底物与四氢呋喃混合,在氮气保护,超声作用,搅拌速率为60rpm,温度为60℃的条件下,超声搅拌并加入呋喃甲酰氯,反应8h,洗涤,干燥,制得呋喃改性六方氮化硼,氯化亚砜、三氯甲烷、六方氮化硼、四氢呋喃和呋喃甲酰氯用量比为45mL:45mL:10g:100mL:3g;
[0031] 步骤A4:将呋喃改性六方氮化硼与四氢呋喃混合并超声分散,在搅拌速率为50rpm,温度为室温条件下,搅拌并加入端马来酰亚胺含硼硅油,反应48h,过滤,洗涤,干燥,制得导热填料,呋喃改性六方氮化硼、四氢呋喃和端马来酰亚胺含硼硅油用量比为10g:
200mL:8g;
[0032] 实施例2
[0033] 所述导热填料通过如下步骤制得:
[0034] 步骤A1:将哌啶‑4‑硼酸和二乙二醇二甲醚混合,在搅拌速率为60rpm,温度为60℃的条件下,搅拌并加入浓硫酸和二甲基二氯硅烷,反应2.5h,再加入甲基二氯硅烷,继续反应1.5h,洗涤至中性,干燥,制得端氢含硼硅油,浓硫酸质量分数为60%,哌啶‑4‑硼酸、二乙二醇二甲醚、浓硫酸、二甲基二氯硅烷和甲基二氯硅烷用量比为0.05mol:400mL:120mL:0.5mol:0.05mol;
[0035] 步骤A2:将端氢含硼硅油和卡斯特铂催化剂混合,在搅拌速率为60rpm,温度为80℃的条件下,搅拌并加入烯丙基胺,反应3h,加入马来酸酐和丙酮,继续反应2h,过滤,洗涤,干燥,制得端马来酰亚胺含硼硅油,端氢含硼硅油、卡斯特铂催化剂、烯丙基胺、马来酸酐和丙酮用量比为210g:1mL:0.05mol:0.05mol:200mL;
[0036] 步骤A3:将氯化亚砜、三氯甲烷和市售亚美纳米200nm六方氮化硼混合,在搅拌速率为120rpm,室温条件下,搅拌48h,再超声分散1h,过滤,洗涤,干燥,再将底物与四氢呋喃混合,在氮气保护,超声作用,搅拌速率为80rpm,温度为60℃的条件下,超声搅拌并加入呋喃甲酰氯,反应6h,洗涤,干燥,制得呋喃改性六方氮化硼,氯化亚砜、三氯甲烷、六方氮化硼、四氢呋喃和呋喃甲酰氯用量比为50mL:45mL:10g:120mL:4g;
[0037] 步骤A4:将呋喃改性六方氮化硼与四氢呋喃混合并超声分散,在搅拌速率为50rpm,温度为室温条件下,搅拌并加入端马来酰亚胺含硼硅油,反应48h,过滤,洗涤,干燥,制得导热填料,呋喃改性六方氮化硼、四氢呋喃和端马来酰亚胺含硼硅油用量比为10g:
250mL:8g;
[0038] 实施例3
[0039] 所述导热填料通过如下步骤制得:
[0040] 步骤A1:将哌啶‑4‑硼酸和二乙二醇二甲醚混合,在搅拌速率为80rpm,温度为60℃的条件下,搅拌并加入浓硫酸和二甲基二氯硅烷,反应2.5h,再加入甲基二氯硅烷,继续反应2h,洗涤至中性,干燥,制得端氢含硼硅油,浓硫酸质量分数为60%,哌啶‑4‑硼酸、二乙二醇二甲醚、浓硫酸、二甲基二氯硅烷和甲基二氯硅烷用量比为0.05mol:500mL:120mL:0.5mol:0.05mol;
[0041] 步骤A2:将端氢含硼硅油和卡斯特铂催化剂混合,在搅拌速率为60rpm,温度为90℃的条件下,搅拌并加入烯丙基胺,反应3h,加入马来酸酐和丙酮,继续反应2h,过滤,洗涤,干燥,制得端马来酰亚胺含硼硅油,端氢含硼硅油、卡斯特铂催化剂、烯丙基胺、马来酸酐和丙酮用量比为210g:1.2mL:0.06mol:0.06mol:250mL;
[0042] 步骤A3:将氯化亚砜、三氯甲烷和市售亚美纳米200nm六方氮化硼混合,在搅拌速率为120rpm,室温条件下,搅拌48h,再超声分散1h,过滤,洗涤,干燥,再将底物与四氢呋喃混合,在氮气保护,超声作用,搅拌速率为80rpm,温度为60℃的条件下,超声搅拌并加入呋喃甲酰氯,反应8h,洗涤,干燥,制得呋喃改性六方氮化硼,氯化亚砜、三氯甲烷、六方氮化硼、四氢呋喃和呋喃甲酰氯用量比为50mL:50mL:10g:120mL:4g;
[0043] 步骤A4:将呋喃改性六方氮化硼与四氢呋喃混合并超声分散,在搅拌速率为60rpm,温度为室温条件下,搅拌并加入端马来酰亚胺含硼硅油,反应48h,过滤,洗涤,干燥,制得导热填料,呋喃改性六方氮化硼、四氢呋喃和端马来酰亚胺含硼硅油用量比为12g:
250mL:10g;
[0044] 实施例4
[0045] 所述改性丙烯酸酯通过如下步骤制得:
[0046] 步骤B1:将三聚氯氰、丙酮和去离子水混合,在搅拌速率为50rpm,室温条件下,搅拌并加入氨水和氢氧化钠溶液,反应3h,再在搅拌速率为50rpm,温度为60℃条件下,搅拌并加入哌嗪,旋蒸,过滤,洗涤,干燥,制得中间体1,氨水摩尔浓度为10mol/L,氢氧化钠溶液摩尔浓度为1mol/L,三聚氯氰、丙酮、去离子水、氨水、氢氧化钠溶液和哌嗪用量比为0.2mol:150mL:60mL:40mL:30mL:0.1mol;
[0047] 步骤B2:将甲基丙烯酸酐、四氢呋喃和去离子水混合,在氮气保护,搅拌速率为50rpm,室温条件下,搅拌并加入中间体1,反应12h,旋蒸,过滤,洗涤,制得中间体2,甲基丙烯酸酐、四氢呋喃、去离子水和中间体1用量比为0.4mol:140mL:100mL:0.1mol;
[0048] 步骤B3:将中间体2、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、乙酸乙酯和二甲苯混合,在搅拌速率为60rpm,温度为80℃条件下,搅拌并加入过氧化二苯甲酰,反应6h,制得改性聚丙烯酸酯,中间体2、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乙酸乙酯、二甲苯和过氧化二苯甲酰用量比为0.1mol:0.8mol:0.3mol:0.1mol:300mL:30mL:5g;
[0049] 实施例5
[0050] 所述改性丙烯酸酯通过如下步骤制得:
[0051] 步骤B1:将三聚氯氰、丙酮和去离子水混合,在搅拌速率为60rpm,室温条件下,搅拌并加入氨水和氢氧化钠溶液,反应3h,再在搅拌速率为60rpm,温度为70℃条件下,搅拌并加入哌嗪,旋蒸,过滤,洗涤,干燥,制得中间体1,氨水摩尔浓度为10mol/L,氢氧化钠溶液摩尔浓度为1mol/L,三聚氯氰、丙酮、去离子水、氨水、氢氧化钠溶液和哌嗪用量比为0.2mol:150mL:70mL:45mL:40mL:0.12mol;
[0052] 步骤B2:将甲基丙烯酸酐、四氢呋喃和去离子水混合,在氮气保护,搅拌速率为60rpm,室温条件下,搅拌并加入中间体1,反应10h,旋蒸,过滤,洗涤,制得中间体2,甲基丙烯酸酐、四氢呋喃、去离子水和中间体1用量比为0.4mol:140mL:100mL:0.1mol;
[0053] 步骤B3:将中间体2、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、乙酸乙酯和二甲苯混合,在搅拌速率为80rpm,温度为80℃条件下,搅拌并加入过氧化二苯甲酰,反应8h,制得改性聚丙烯酸酯,中间体2、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乙酸乙酯、二甲苯和过氧化二苯甲酰用量比为0.1mol:0.8mol:0.4mol:0.12mol:300mL:40mL:5g;
[0054] 实施例6
[0055] 所述改性丙烯酸酯通过如下步骤制得:
[0056] 步骤B1:将三聚氯氰、丙酮和去离子水混合,在搅拌速率为60rpm,室温条件下,搅拌并加入氨水和氢氧化钠溶液,反应4h,再在搅拌速率为60rpm,温度为70℃条件下,搅拌并加入哌嗪,旋蒸,过滤,洗涤,干燥,制得中间体1,氨水摩尔浓度为10mol/L,氢氧化钠溶液摩尔浓度为1mol/L,三聚氯氰、丙酮、去离子水、氨水、氢氧化钠溶液和哌嗪用量比为0.2mol:160mL:70mL:45mL:40mL:0.12mol;
[0057] 步骤B2:将甲基丙烯酸酐、四氢呋喃和去离子水混合,在氮气保护,搅拌速率为60rpm,室温条件下,搅拌并加入中间体1,反应12h,旋蒸,过滤,洗涤,制得中间体2,甲基丙烯酸酐、四氢呋喃、去离子水和中间体1用量比为0.4mol:140mL:100mL:0.1mol;
[0058] 步骤B3:将中间体2、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、乙酸乙酯和二甲苯混合,在搅拌速率为80rpm,温度为80℃条件下,搅拌并加入过氧化二苯甲酰,反应8h,制得改性聚丙烯酸酯,中间体2、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乙酸乙酯、二甲苯和过氧化二苯甲酰用量比为0.1mol:1mol:0.4mol:0.12mol:300mL:40mL:8g;
[0059] 实施例7
[0060] 一种高性能胶带通过如下步骤制得:步骤S1:称取如下重量份原料:40份实施例4改性聚丙烯酸酯、15份实施例1导热填料、4份445抗氧化剂和2份DOP‑19塑化剂;
[0061] 步骤S2:将改性聚丙烯酸酯、导热填料、445抗氧化剂和DOP‑19塑化剂搅拌混合,在搅拌速率为100rpm,温度为65℃条件下,搅拌15min,制得聚丙烯酸酯压敏胶;
[0062] 步骤S3:使用涂布机将丙烯酸酯压敏胶均匀涂覆到市售JS PET薄膜上,涂覆厚度为8μm,烘干,剪切,制得一种高性能胶带;
[0063] 实施例8
[0064] 一种高性能胶带通过如下步骤制得:步骤S1:称取如下重量份原料:50份实施例5改性聚丙烯酸酯、15份实施例2导热填料、4份445抗氧化剂和3份DOP‑19塑化剂;
[0065] 步骤S2:将改性聚丙烯酸酯、导热填料、445抗氧化剂和DOP‑19塑化剂搅拌混合,在搅拌速率为120rpm,温度为65℃条件下,搅拌15min,制得聚丙烯酸酯压敏胶;
[0066] 步骤S3:使用涂布机将丙烯酸酯压敏胶均匀涂覆到市售JS PET薄膜上,涂覆厚度为8μm,烘干,剪切,制得一种高性能胶带;
[0067] 实施例9
[0068] 一种高性能胶带通过如下步骤制得:步骤S1:称取如下重量份原料:50份实施例6改性聚丙烯酸酯、20份实施例3导热填料、6份445抗氧化剂和3份DOP‑19塑化剂;
[0069] 步骤S2:将改性聚丙烯酸酯、导热填料、445抗氧化剂和DOP‑19塑化剂搅拌混合,在搅拌速率为120rpm,温度为65℃条件下,搅拌20min,制得聚丙烯酸酯压敏胶;
[0070] 步骤S3:使用涂布机将丙烯酸酯压敏胶均匀涂覆到市售JS PET薄膜上,涂覆厚度为8μm,烘干,剪切,制得一种高性能胶带;
[0071] 对比例1
[0072] 对比例1为将实施例9中改性聚丙烯酸酯替换为对比例1聚丙烯酸酯,其他步骤完全同实施例9,制得一种高性能胶带;
[0073] 所述对比例1聚丙烯酸酯为将实施例6步骤B3中中间体2去除,其他步骤完全同实施例6步骤B3,制得对比例1聚丙烯酸酯;
[0074] 对比例2
[0075] 对比例2为将实施例9中导热填料替换为对比例2导热填料,其他步骤完全同实施例9,制得一种高性能胶带;
[0076] 所述对比例2导热填料为实施例3步骤A3制得的呋喃改性六方氮化硼;
[0077] 对比例3
[0078] 对比例3为将实施例9中导热填料替换为对比例3导热填料,其他步骤完全同实施例9,制得一种高性能胶带;
[0079] 所述对比例3导热填料为将实施例3步骤A2中端氢含硼硅油替换为市售华翔科洁端氢硅油,其他步骤完全同实施例3,制得对比例3导热填料;
[0080] 取实施例7、实施例8、实施例9、对比例1和对比例2制得的一种高性能胶带,参考GB/T2792‑2014测量剥离角度为180°时,其与不锈钢板的剥离强度,参考GB/T4851‑2014测量其与标准垂直钢板的持粘力和100℃下高温持粘力,每半小时观察一次,记录其掉落时间,同时观察其高温剥离时残胶情况,参考ASTM D5470采用垂直导热仪测量其导热系数,检测结果如下表:
[0081]
[0082] 由所示表格检测结果可知,将实施例7、实施例8和实施例9和对比例1、对比例2和对比例3进行比较,对比例1较实施例9其粘黏性能和高温粘黏性能明显下降,同时还出现明显的残胶现象,说明中间体2的加入,可以有效改善聚丙烯酸酯的耐高温性能和交联程度,对比例2较实施例9,其导热性能出现明显下降,说明对比例2导热填料未在聚丙烯酸酯压敏胶中分散,无法起到良好的导热效果,对比例3较实施例9,其各项性能都较有下降,说明端氢含硼硅油的存在,使得改性填料和改性聚丙烯酸酯之间存在内交联现象,进而改善高性能胶带的粘黏和耐高温性能。
[0083] 中的室温和高温粘黏性能都出现明显下降,说明改性聚丙烯酸酯可以较好改善高性能胶带的粘黏性能和耐高温性能,对比例2将实施例9中导热填料替换为市售亚美纳米200nm六方氮化硼后,对比例2较实施例9中的导热性能出现明显下降,同时粘黏性能出现一定程度的下降,说明改性填料可以较好地改善高性能胶带的导热性能,同时其与改性聚丙烯酸酯也可以协同作用增强高性能胶带的粘黏性能和热稳定性能。
[0084] 在说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0085] 以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。