一种单组分有机硅胶黏剂及制备方法和应用与流程

本发明涉及胶黏剂，尤其涉及一种粘结强度高、抗震动、防水性能优异的单组分有机硅胶黏剂及制备方法和应用。

背景技术：

1、激光雷达，也称光学雷达是激光探测与测距系统的简称，是新能源汽车智能驾驶的核心组成部分，它通过测定传感器发射器与目标物体之间的传播距离，分析目标物体表面的反射能量大小、反射波谱的幅度、频率和相位等信息，从而呈现出目标物精确的三维结构信息。从而达到自动驾驶。

2、由于汽车行驶的工况复杂，激光雷达安放于车身上，面临包括：振动、紫外线、潮湿、高低温、泡水等外部影响，且雷达内部工作温度较高，为确保设备的安全运行，需要使用粘接密封、防水、导热等材料来提高雷达的防护性能。

3、目前，常用的密封方式包括使用橡胶圈密封、使用单组分缩合型密封胶密封和使用双组份加成型胶黏剂密封，其中，橡胶圈具有柔韧、强度高、可伸缩的优势，用于雷达壳密封可起到抗震、密封作用，但其无粘接力，且防水性能一般；单组分缩合型有机硅密封胶粘接强度低，固化速度也慢；双组分加成型有机硅胶黏剂弱极性导致粘接强度低、防水性能弱，使用时还需严格按照固定比例混合，使用不便。

技术实现思路

1、本发明提供了一种丙烯酸酯胶黏剂及其制备方法和应用，用以解决现有胶黏剂耐候性不强、使用寿命短、自重较大、抗震荡撞击能力弱的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

3、一种单组分有机硅胶黏剂，包括以下质量份的组分：

4、40～75份含乙烯基聚硅氧烷、3～10份硅树脂、1～10份增粘剂、2～15份含氢聚硅氧烷、1～8份阻水剂、0.05～1.5份稳定剂和0.02～0.8份催化剂。

5、作为上述技术方案的进一步优选，所述增粘剂包括以下质量份的成分：100份端侧含氢聚硅氧烷、1份3,4-环氧环己基甲基异丁烯酸酯、1.2份丙烯酸四氢呋喃酯和1.2份铂金催化剂。上述增粘剂引入了极性环氧基团，可增加有机硅胶黏剂对激光雷达壳铝基材的粘接力。

6、作为上述技术方案的进一步优选，所述增粘剂的制备方法为：将所述端侧含氢聚硅氧烷、铂金催化剂混合均匀，升温至60℃后，向其中滴加3,4-环氧环己基甲基异丁烯酸酯和丙烯酸四氢呋喃酯的混合液，滴加完毕后升温至80℃，反应4h，即得所述增粘剂。

7、作为上述技术方案的进一步优选，催化剂包括以下质量份的成分：100份端侧含氢聚硅氧烷、1.2份3-甲基-1-丁炔-3醇和80份铂金催化剂。

8、作为上述技术方案的进一步优选，所述催化剂的制备方法为：向所述端侧含氢聚硅氧烷中依次加入3-甲基-1-丁炔-3醇和铂金催化剂，混合均匀后，升温至70℃，反应10h，即得所述催化剂。

9、作为上述技术方案的进一步优选，所述阻水剂包括以下质量份的成分：100份硅烷偶联剂改性玻璃鳞片和100份氧化石墨烯。经硅烷偶联剂改性后，阻水剂与相容性和自身分散性更好，与主体树脂结合更紧密，分散在胶体中可有效延缓或者阻止水汽渗透，防水性能更优异，同时又能够起到提高胶体的本体强度、增韧补强的作用。

10、作为上述技术方案的进一步优选，所述阻水剂的制备方法为：将玻璃鳞片和氧化石墨烯加入乙醇溶液中，混合均匀，再加入硅烷偶联剂，于65℃反应6h后，升温至80℃，继续反应2h，经过滤、洗涤和干燥，即得所述阻水剂。

11、作为上述技术方案的进一步优选，所述含乙烯基聚硅氧烷包括双封端直链乙烯基聚硅氧烷、单封端乙烯基聚硅氧烷和支链乙烯基聚硅氧烷中的至少一种；所述含乙烯基聚硅氧烷的黏度为100～10000cps，乙烯基含量为0.5％～3％。

12、作为上述技术方案的进一步优选，所述含氢聚硅氧烷包括双端含氢聚硅氧烷、单端含氢聚硅氧烷、端侧含氢聚硅氧烷和不同改性的含氢聚硅氧烷中的至少一种；所述含氢聚硅氧烷的粘度为10cps～500cps，氢基含量为0.1％～3％。上述含乙烯基聚硅氧烷和含氢聚硅氧烷可提高胶黏剂的本体强度。

13、作为上述技术方案的进一步优选，还包括助剂，所述助剂包括1～10质量份的补强剂和0.02～0.8质量份的颜料。补强剂起到补强本体、调节粘度和触变性特性。

14、作为上述技术方案的进一步优选，所述稳定剂包括过氧化物、马来酸二甲酯、马来酸二辛酯、磷酸二叔丁酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、3-甲基-1-丁炔-3醇和3，5-二甲基-1-己炔-3醇中的至少一种。上述稳定剂的加入可使体系在常温状态稳定存储，并抑制催化剂不发生催化反应，在高温固化过程中可快速释放催化剂原有活性，催化体系快速进行固化反应，加快固化速度。

15、作为上述技术方案的进一步优选，所述补强剂包括疏水性白炭黑、亲水性白炭黑、纳米二氧化钛、和纳米硅微粉中的至少一种。

16、作为上述技术方案的进一步优选，所述硅树脂包括甲基乙烯基mq型硅树脂和甲基mq型硅树脂中的至少一种。

17、基于同一技术构思，本发明还提供一种权上述技术方案所述的单组分有机硅胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

18、(1)将所述含乙烯基聚硅氧烷、稳定剂、硅树脂和增粘剂混合均匀后加入所述含氢聚硅氧烷、阻水剂，得到混合体系；

19、(2)向所述混合体系中加入催化剂混合均匀，并经60目滤网过滤即得所述单组分有机硅胶黏剂。

20、基于同一技术构思，本发明还提供一种上述技术方案所述的单组分有机硅胶黏剂的应用，所述单组分有机硅胶黏剂用于激光雷达外壳的密封粘结。

21、与现有技术相比，本发明有益效果在于：

22、(1)本发明的单组分有机硅胶黏剂相比于常规双组份有机硅胶黏剂而言具有更佳的使用便利性，固化速度快、储存稳定性强，同时还具备更强的粘接力和防水性，本体强度高，可用作激光雷达的外壳密封胶，为激光雷达在振动、光照、泡水等常规恶劣户外工况下的正常使用提供保证；

23、(2)本发明的单组分有机硅胶黏剂制备工艺简单，生产成本较低，施工便利，适合大规模工业化生产。

技术特征：

1.一种单组分有机硅胶黏剂，其特征在于，包括以下质量份的组分：

2.根据权利要求1所述的单组分有机硅胶黏剂，其特征在于，所述增粘剂包括以下质量份的成分：100份端侧含氢聚硅氧烷、1份3,4-环氧环己基甲基异丁烯酸酯、1.2份丙烯酸四氢呋喃酯和1.2份铂金催化剂。

3.根据权利要求2所述的单组分有机硅胶黏剂，其特征在于，所述增粘剂的制备方法为：将所述端侧含氢聚硅氧烷、铂金催化剂混合均匀，升温至60℃后，向其中滴加3,4-环氧环己基甲基异丁烯酸酯和丙烯酸四氢呋喃酯的混合液，滴加完毕后升温至80℃，反应4h，即得所述增粘剂。

4.根据权利要求1所述的单组分有机硅胶黏剂，其特征在于，催化剂包括以下质量份的成分：100份端侧含氢聚硅氧烷、1.2份3-甲基-1-丁炔-3醇和80份铂金催化剂。

5.根据权利要求4所述的单组分有机硅胶黏剂，其特征在于，所述催化剂的制备方法为：向所述端侧含氢聚硅氧烷中依次加入3-甲基-1-丁炔-3醇和铂金催化剂，混合均匀后，升温至70℃，反应10h，即得所述催化剂。

6.根据权利要求1所述的单组分有机硅胶黏剂，其特征在于，所述阻水剂包括以下质量份的成分：100份硅烷偶联剂改性玻璃鳞片和100分氧化石墨烯。

7.根据权利要求6所述的单组分有机硅胶黏剂，其特征在于，所述阻水剂的制备方法为：将玻璃鳞片和氧化石墨烯加入乙醇溶液中，混合均匀，再加入硅烷偶联剂，于65℃反应6h后，升温至80℃，继续反应2h，经过滤、洗涤和干燥，即得所述阻水剂。

8.根据权利要求1-7任一项所述的单组分有机硅胶黏剂，其特征在于，所述含乙烯基聚硅氧烷包括双封端直链乙烯基聚硅氧烷、单封端乙烯基聚硅氧烷和支链乙烯基聚硅氧烷中的至少一种；所述含乙烯基聚硅氧烷的黏度为100～10000cps，乙烯基含量为0.5％～3％。

9.根据权利要求1-7任一项所述的单组分有机硅胶黏剂，其特征在于，所述含氢聚硅氧烷包括双端含氢聚硅氧烷、单端含氢聚硅氧烷、端侧含氢聚硅氧烷和不同改性的含氢聚硅氧烷中的至少一种；所述含氢聚硅氧烷的粘度为10cps～500cps，氢基含量为0.1％～3％。

10.根据权利要求1-7任一项所述的单组分有机硅胶黏剂，其特征在于，还包括助剂，所述助剂包括1～10质量份的补强剂和0.02～0.8质量份的颜料。

11.根据权利要求1-7任一项所述的单组分有机硅胶黏剂，其特征在于，所述稳定剂包括过氧化物、马来酸二甲酯、马来酸二辛酯、磷酸二叔丁酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、3-甲基-1-丁炔-3醇和3，5-二甲基-1-己炔-3醇中的至少一种。

12.根据权利要求1-7任一项所述的单组分有机硅胶黏剂，其特征在于，所述硅树脂包括甲基乙烯基mq型硅树脂和甲基mq型硅树脂中的至少一种。

13.一种权利要求1-12任一项所述的单组分有机硅胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

14.一种权利要求1-12任一项所述的单组分有机硅胶黏剂的应用，其特征在于，所述单组分有机硅胶黏剂用于激光雷达外壳的密封粘结。

技术总结本发明公开了一种单组分有机硅胶黏剂及其制备方法和应用，胶黏剂可用于激光雷达外壳的密封粘结，包括：40～75份含乙烯基聚硅氧烷、3～10份硅树脂、1～10份增粘剂、2～15份含氢聚硅氧烷、1～8份阻水剂、0.05～1.5份稳定剂和0.02～0.8份催化剂。制备方法包括：(1)将含乙烯基聚硅氧烷、稳定剂、硅树脂和增粘剂混合均匀后加入含氢聚硅氧烷、阻水剂，得到混合体系；(2)向混合体系中加入催化剂混合均匀，并经60目滤网过滤。本发明的丙烯酸酯胶黏剂制备工艺简单，生产成本较低具有使用便利性搞、固化速度快、储存稳定性好、粘接力和防水性强的优点。技术研发人员：何广洲,邓恵之,符饶生受保护的技术使用者：湖南松井新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26