本发明涉及一种有机硅胶粘剂用的表面增粘处理剂。 以硅树脂和室温硫化硅橡胶为主要材料组成的多组份和单组份的有机硅胶粘剂和密封剂广泛用于各种领域。这种多组份和单组份的有机硅胶粘剂大多数必须借助于适当的表面增粘处理剂对被粘结材料表面进行处理，才能使固体材料表面具有一定的粘合强度。
在已有技术中，有机硅胶粘剂用表面增粘处理剂一般由硅烷偶联剂和有机溶剂组成，如在USP 3481815和Fr.1509762中所述的。硅烷偶联剂具有RSiX3的结构通式，其中R为-CH＝CH2、-CH2CH2CH3等基团，X为易水解的基团，如-OCH3、-OC2H5和Cl等。有机溶剂包括脂肪烃、芳香烃、卤代脂肪烃或芳香烃、酮和醇等。国内常用的硅烷偶联剂有乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基代丙基三甲氧基硅烷和γ-环氧丙基醚丙基三甲氧基硅烷等等。
采用上述由硅烷偶联剂和有机溶剂组成的表面增粘处理剂对固体材料表面进行增粘处理，虽能解决一些有机硅胶粘剂的粘合问题，但存在以下一些不足之处：一、上述增粘处理剂对金、银和镍等低表面能的金属表面以及许多塑料表面几乎没有增粘效果。二、含有氨基和环氧基团的有机硅偶联剂与有机溶剂组成的增粘处理剂耐热性能欠佳，长期工作时所能耐受的温度在175℃以下;采用R为-CH＝CH2或-CH2CH2CH3基团的硅烷偶联剂时，耐热性能虽能有所提高，但基增粘效果较差。三、硅烷偶联剂和有机溶剂组成的增粘处理剂贮存时间短，易发生沉淀和凝胶等现象，影响增粘效果。
本发明的目的是提供一种有机硅胶粘剂与金属、塑料等多种材料粘合用的广域表面增粘处理剂。它不仅适用于钢、铝和铜等常用金属材料的增粘处理，而且还适用于金、银、镍和铬等许多低表面能的金属表面的增粘处理。该增粘处理剂具有优良的耐热性能，良好的贮存稳定性和对施工工艺和环境的良好适应性。
本发明是这样实现的，这种有机硅胶粘剂用的表面粘处理剂地组成包括：
a.钛酸酯： 3～20%（重量）
b.有机硅树脂： 2～30%（重量）
c.有机硅酸酯： 10～25%（重量）
d.有机溶剂： 45～85%（重量）
上述组分中所述的钛酸酯的化学分子式通式为：Ti（OR）4，式中R为碳原子数是2～4的烷基。这些钛酸酯包括：钛酸乙酯、钛酸正丙酯、钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、钛酸异丁酯等。钛酸酯是本发明增粘处理剂的主要组份，它在空气中极易水解，并进而缩合。它是被粘合的固体材料表面和胶粘剂中的有机硅聚合物之间的偶联剂。
上述组分中所述的有机硅树脂是硅酸钠与六甲基二硅醚的反应产物，该反应在盐酸存在下进行。这种有机硅树脂是一种成膜材料，它随着合成条件的不同而有不同的分子结构。上述组分中所述的有机硅酸酯是原硅酸酯或它的水解缩合产物。水解缩合反应在酸性条件下进行。这类原硅酸酯包括：原硅酸甲酯、原硅酸乙酯、原硅酸正丙酯、原硅酸异丙酯、原硅酸正丁酯、原硅酸异丁酯等。水解缩合产物可以是二聚体、三聚体、四聚体、五聚体和六聚体等。上述组分中所述的有机溶剂可从烷烃、卤化烷烃、芳烃、卤化芳烃或它们的混合物中选择。这些有机溶剂具有适宜的挥发速度。适用的烷烃与卤化烷烃有正己烷、环己烷、异己烷、庚烷、异辛烷、甲基环己烷、石油醚、工业汽油、三氯乙烯、四氯乙烯、二氯乙烷和四氯乙烷等。适用的芳香烃和卤代芳香烃有：苯甲苯、二甲苯、一氯代苯、二氯代苯、一氯甲苯和二氯甲苯等。
本发明组分中的有机溶剂最佳是具有适中挥发度的非卤代烷烃，如正己烷、正庚烷、环己烷、异辛烷和石油醚等。
本发明组成中，钛酸酯含量最佳为5～10%（重量）。
本发明有机硅胶粘剂用表面增粘处理剂的制备方法是，反应在常温下进行，在不断搅拌下，先把有机硅树脂完全溶解于有机溶剂中，然后，在制得的溶液中加入钛酸酯和有机硅酸酯。
本发明有机硅胶粘剂用表面增粘处理剂与现有技术相比具有如下优点：1.本发明是一种广域表面增粘处理剂，它不但对钢、铝和铜等金属材料表面有良好的增粘效果，而且对金、银和镍等低表面能的金属表面增粘效果也很好，另外，还能有效地增粘许多塑料表面，包括聚酯塑料、未增塑的聚烯烃塑料、聚酰胺塑料和聚丙烯酸酯塑料等等。2.本发明具有极佳的耐热空气老化性能，可在200℃的温度下长期工作，可在250℃的温度下短期工作。3.本发明具有极佳的贮存稳定性，存放二年后，产品的外观、粘度和增粘效果均无变化。4.本发明的施工工艺简单，对环境的适应性好，涂复后露置在空气中较稳定。
现结合实施例对本发明作进一步说明。
下面各实施例，除特别注明的外，“份”均为“重量份”;用以显示本发明之效果而使用的有机硅胶粘剂组成如下：
组分编号 组分名称 用量(重量份)
① 室温硫化硅橡胶(动力粘度40～50 Pa·s) 100
② 硅烷处理过的疏水性气相白 35
炭黑(比表面积约200 m2/g)
③ 二氧化钛(金红石型) 3
④ 超细粒子轻质碳酸钙 3
⑤ 二氧化钛(Y型) 0.8
⑥ 硅烷类交联剂 3
⑦ 原硅酸乙酯 3
⑧ 硅烷类交联剂 3
⑨ 有机锡 0.5
其中①至⑤组分用开放式炼胶机混炼制成膏状体，作为甲组分，⑥至⑨组分混和均匀后作为乙组份。使用前把甲、乙两组分混合均匀即能固化成硫化胶，起到粘合剂的功能。固化后粘合剂的性能如下：
室温下 经200℃×200h热空气老化后
两组分混合后胶粘剂的 <2h
可使用时间 5.7 4.5
拉伸强度 500 400
扯断伸长率,%
硬度,邵氏A型 43 37
撕裂强度,kN/m 16 15
脆性温度 -70℃不断 -
实施例一
以硅酸钠和六甲基二硅醚在盐酸存在下反应而得的有机硅树脂2份溶解于75份庚烷中。当有机硅树脂全部溶解后，加入缩硅酸乙酯11份，这种缩硅酸乙酯是由四至五个原硅酸乙酯分子缩聚而成的大分子产物。接着在搅拌下往溶液中加入钛酸正丁酯3.5份。搅拌均匀后便得到一个清彻透明的液态组成物，称作处理剂A。
以处理剂A作为金属表面的增粘处理剂，以R-15（上海橡胶制品研究所生产的以硼硅化合物为主体材料的表面增粘处理剂）作为硅橡胶硫化胶的表面增粘处理剂。上述两种处理剂分别涂复在两种材料表面后，均于室温下晾干1小时，然后施涂有机硅胶粘剂，贴合，于室温下固化六天，得到老化前后的测试结果如表1所示。
＊粘合面未用本发明增粘处理剂处理过，以下各例同。
实施例二
以实施例一中的处理剂A作为各种金属及漆面材料的增粘处理剂，采用上述的有机硅粘合剂粘合经处理剂A处理过的金、银、紫铜和聚氨酯漆面试片，室温固化六天后，测试结果如表2所示（常温测试）。
表2.
实施例三
以硅酸钠和六甲基二硅醚在盐酸存在下反应而得的有机硅树脂5份溶解于80份石油醚中，俟有机硅树脂完全溶解后，加入例一中所述的缩硅酸乙酯12份和钛酸异丙酯11份，搅拌均匀后得到清彻透明的液态组成物称作为处理剂B。
将处理剂B涂复于不锈钢（1 Cr18Ni9Ti）试片，并用上述有机硅粘合剂粘合，测定处理剂涂复后的常温露置时间（在相对湿度65±5%的条件下）对粘合强度的影响，结果如表3所示。
表3.
实施例四
以硅酸钠和六甲基二硅醚在盐酸存在下反应而得的有机硅树脂25份溶解于70份三氯乙烷中，当有机硅树脂全部溶解后，加入原硅乙酯30份，钛酸正丙酯7份，搅拌均匀后，得到清彻透明的液态组成物，称作为处理剂C。
以上述有机硅胶粘剂粘合用处理剂C进行表面增粘处理的阳极化铝合金（LY12CZ）试片，粘合试样经室温固化六天后，测得剪切强度为4.2MPa，对照试验的相应值为0.4MPa。
实施例五
处理剂的组成为：有机硅树脂27份，二甲苯45份，原硅酸乙酯10份，钛酸乙酯18份;制备工艺与实施例四相同，粘合试验及试片也与实施例四相同，测得的粘合剪切强度为3.7MPa，对照试验相应值为0.3MPa。