本发明专利技术涉及一种低粘度高导热率的双组分灌封胶及其制备方法,所述双组分灌封胶由A组分和B组分按100∶80~100∶125的重量比组成,所述A组分由以下重量百分比的原料组成:导热粉体40.00%~90.00%,低粘度液体硅油4.50%~50.00%,硅烷固化剂0.50%~10.00%,调色剂0.00~5.00%;所述的B组分由以下重量百分比的原料组成:导热材料40.00%~90.00%,低粘度液体硅油9.50%~54.00%,催化剂0.04%~1.00%,调色剂0.00~5.00%;所述制备方法包括,按上述重量比称取各组分,制取A组分和B组分,使用时,再将A、B组分以100∶80~100∶125的重量比混合均匀,固化,即得。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种灌封硅胶,尤其涉及一种低粘度高导热率的双组分灌封及其制备 方法,可适用于各种电器元器件的灌封应用,属于灌封胶粘剂领域。
技术介绍
随着集成电路在电子领域的运用与发展,电子元件变得更小,热阻发热部件更为 密集,使得电子材料的散热越来越困难,大大降低了电子器件的使用寿命和安全性。因此, 为了使电子部件更好的散热,在电子器件内部灌封具有高导热率的导热材料,提高电子器 件的导热速率,从而提高器件的撒热效率,延长器件的使用寿命,增加器件的安全性。有机硅橡胶由于优异的高低温性能和电绝缘性能,被普遍应用电子元器件的灌封 和粘接。尤其是加成型硅橡胶,其反应无挥发、固化低收缩的特点得到了广大用户的青睐。 但是有机硅橡胶导热率低,未添加填料的硅橡胶的导热率只有0. 16ff/m · K。目前市场上使 用的导热灌封硅橡胶主要通过使用导热粉体填充,从而制得具有一定导热性能的导热灌封 胶,如道康宁170、160,上海回天5299等。而粉体的填充往往会使粘度提高,导热粉体填充 量限制了灌封胶的导热性能。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足,提供一种低粘度高导热率的灌封硅橡胶的制备方 法,以达到在施工灌封时有较好的流动性能,固化后有很好的导热性能,从而提高电子器件 的可靠性和稳定性,增加其使用寿命的目的。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下一种低粘度高导热率的双组分灌封 胶,由A组分和B组分按100 80 100 125的重量比组成,所述A组分由以下重量百 分比的原料组成导热粉体40. 00 % 90. 00 %,低粘度液体硅油4. 50 % 50. 00 %,硅烷 固化剂0. 50% 10. 00%,调色剂0. 00 5. 00% ;所述的B组分由以下重量百分比的原料 组成导热材料40. 00% 90. 00%,低粘度液体硅油9. 50% 54. 00%,催化剂0. 04% 1. 00%,调色剂 0. 00 5. 00%。本专利技术的有益效果是较低的粘度有利于灌封胶的流动,可以对器件的细小缝隙 进行很好的填充密封;高的导热率有利于电子器件热量的散发,保证了电子器件的工作稳 定性和可靠性,延长了电子器件的使用寿命;两组份质量相近的配比,有利于共混操作,混 合更为均勻。在上述技术方案的基础上,本专利技术还可以做如下改进。进一步,所述导热粉体中含有球形氧化铝粉体,所述球形氧化铝粉体的平均粒径 为0. 1 100 μ m,所述球形氧化铝粉体占灌封胶总质量的0 90. 00%。采用上述进一步方案的有益效果是,由于球形粉体直接的接触为点与点的接触, 不同于无规粉体之间面与面的接触,摩擦力小,从而可以降低灌封胶的粘度,提高其流动性 能。进一步,所述导热粉体为导热陶瓷粉体和金属粉体,其平均粒径为0. 1 100 μ m。采用上述进一步方案的有益效果是,由于在大粒径粉体之间,尤其是大粒径球形 粉体之间存在较大的空间,采用的较小粒径的粉体就能对其进行有效填充,且对粘度影响 较小,从而在保证较好的流动性能的同时,提高灌封胶的导热性能。进一步,所述导热陶瓷粉体为氧化铝、氢氧化铝、氧化锌、氮化铝、氮化硼、氮化硅、 碳化硅中的一种或任意几种的混合物。进一步,所述金属导热粉体为铝粉、铜粉、银粉中的一种或任意几种的混合物。进一步,所述低粘度液体硅油为乙烯基硅油,其粘度范围为40 4000mPa · S。进一步,所述乙烯基硅油为端乙烯基硅树脂和支链型乙烯基硅树脂,所述直链乙 烯基硅树脂的结构式由下述通式(I)表示,所述支链乙烯基硅树脂的结构式由下述通式 (II)表示CH2 = CH-Si (CH3)2O [(CH3)2SiO]n(CH3)2Si-CH = CH2(I);(CH3) 3SiO[ (CH3)2SiO]m[ (CH2 = CH) (CH3) SiOjnSi (CH3) 3 (II);其中,式(I)中,η= 50 200 ;式(II)中,m+n = 50 260。采用上述进一步方案的有益效果是,乙烯基硅树脂固化属于加成固化,固化过程 无小分子逸出,无味无污染,耐温性能良好,可在-50°C 260°C范围内使用,无小分子迁 出、无味,不会污染腐蚀器件表面。进一步,所述硅烷固化剂为低含氢硅油固化剂,所述低含氢硅油固化剂的结构式 由以下通式(III)表示R-Si (CH3)2-0-[SiHCH3-O]m-[Si-(CH3)2_0]n-Si (CH3)2-R (III)其中,R代表CH3或H,m+n = 8 98。采用上述进一步方案的有益效果是,通过调节固化剂种类和用量,使固化物表面 具有一定自粘性,可以不需要胶黏剂直接贴附在器件表面。进一步,所述催化剂为钼_乙烯基硅氧烷配合物,即钼金催化剂,所述钼金催化剂 的浓度为1000 5000ppm。采用上述进一步方案的有益效果是,通过调节催化剂的用量和浓度,可以有效的 调节灌封胶的固化速度。进一步,所述调色剂为炭黑、铁红、二氧化钛、银粉、氮化铝。采用上述进一步方案的有益效果是,将A、B两个组分调节成不同的颜色,在混胶 时可以通过颜色判断A、B组份混合的均勻程度,操作方便简单。本专利技术解决上述技术问题的又一技术方案如下所述制备方法包括以下步骤1)将以下重量百分比的导热粉体40. 00% 90. 00%,低粘度液体硅油4. 50% 50. 00%,硅烷固化剂0. 50% 10. 00%,调色剂0. 00 5. 00%依次加入双行星动力混合搅 拌机内,于真空度-0. 08MP -0. IMPa,自转速度为300 1000转/分钟,公转速度为5 15转/分钟的条件下机械搅拌1 2小时获得组分A ;2)将以下重量百分比的导热材料40. 00% 90. 00%,低粘度液体硅油9. 50% 54. 00%,催化剂0. 04% 1. 00%,调色剂0. 00 5. 00%依次加入双行星动力混合搅拌机内,于真空度-O. 08MP -0. IMPa,自转速度为300 1000转/分钟,公转速度为5 15转 /分钟的条件下机械搅拌1 2小时获得组分B ;3)使用时,将A、B组分以100 80 100 125的重量比混合均勻,室温固化24 小时或者于60 80°C固化2小时,即得。具体实施例方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本专利技术,并非用于限 定本专利技术的范围。实施例1准确称取粘度为4000m Pa · s乙烯基硅油30. OOg,粘度为200m Pa · s乙烯基硅油 60. OOg,低含氢硅油固化剂20. OOg,平均粒径为5 μ m氢氧化铝30. OOg,平均粒径为40 μ m 球形氧化铝粉体50. 00g,炭黑10g,依次加入双行星动力混合搅拌机内,于真空度-0. IMPa, 自转速度为400转/分钟,公转速度为8转/分钟的条件下,机械搅拌1小时获得组分A, 包装放置待用;粘度为4000m Pa · s乙烯基硅油36. 00g,粘度为200m Pa · s乙烯基硅油 72. 00g,浓度为IOOOppm的钼金催化剂2. 00g,平均粒径为5 μ m的氢氧化铝30. 00g,平均粒 径为40 μ m的氢氧化铝球形氧化铝粉体60. 00g,炭黑10g,依次加入双行星动力混合搅拌本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低粘度高导热率的双组分灌封胶,其特征在于,由A组分和B组分按100∶80~100∶125的重量比组成,所述A组分由以下重量百分比的原料组成:导热粉体40.00%~90.00%,低粘度液体硅油4.50%~50.00%,硅烷固化剂0.50%~10.00%,调色剂0.00~5.00%;所述的B组分由以下重量百分比的原料组成:导热材料40.00%~90.00%,低粘度液体硅油9.50%~54.00%,催化剂0.04%~1.00%,调色剂0.00~5.00%。
【技术特征摘要】
一种低粘度高导热率的双组分灌封胶,其特征在于,由A组分和B组分按100∶80~100∶125的重量比组成,所述A组分由以下重量百分比的原料组成导热粉体40.00%~90.00%,低粘度液体硅油4.50%~50.00%,硅烷固化剂0.50%~10.00%,调色剂0.00~5.00%;所述的B组分由以下重量百分比的原料组成导热材料40.00%~90.00%,低粘度液体硅油9.50%~54.00%,催化剂0.04%~1.00%,调色剂0.00~5.00%。2.根据权利要求1所述的低粘度高导热率的双组分灌封胶,其特征在于,所述导热粉 体中含有球形氧化铝粉体,所述球形氧化铝粉体的平均粒径为0. 1 100 μ m,所述球形氧 化铝粉体占灌封胶总质量的0 90. 00%。3.根据权利要求1或2所述的低粘度高导热率的双组分灌封胶,其特征在于,所述导热 粉体为导热陶瓷粉体和金属粉体,其平均粒径为0. 1 100 μ m。4.根据权利要求3所述的低粘度高导热率的双组分灌封胶,其特征在于,所述导热陶 瓷粉体为氧化铝、氢氧化铝、氧化锌、氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅中的一种或任意几种 的混合物;所述金属导热粉体为铝粉、铜粉、银粉中的一种或任意几种的混合物。5.根据权利要求1所述的低粘度高导热率的双组分灌封胶,其特征在于,所述低粘度 液体硅油为乙烯基硅油,其粘度范围为40 4000m Pa · So6.根据权利要求5所述的低粘度高导热率的双组分灌封胶,其特征在于,所述乙烯基 硅油为端乙烯基硅树脂和支链型乙烯基硅树脂,其乙烯基含量为0. 4 2%,所述直链乙烯 基硅树脂的结构式由下述通式(I)表示,所述支链乙烯基硅树脂的结构式由下述通式(II) 表不CH2 = CH-Si (CH3)2O [(CH3)2SiO]n (CH3)2Si-CH = CH2(I);(CH3)3SiO [(CH3)2SiOJm [(CH2 = CH) (CH3) S...
【专利技术属性】
技术研发人员:冒小峰,王建斌,解海华,
申请(专利权)人:烟台德邦科技有限公司,
类型:发明
国别省市:37[中国|山东]
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