一种双组份硅胶材料及其制备方法与应用技术

技术编号:13155283 阅读:52 留言:0更新日期:2016-05-09 18:21
本发明专利技术涉及耐高温硅胶技术领域,具体公开了一种双组份硅胶材料及其制备方法与应用。本发明专利技术的双组份硅胶由A组份与B组份组成,其中A组份包括乙烯基硅油、含氢硅油、抑制剂、陶瓷粉体、抗氧剂,B组分包括乙烯基硅油、增黏剂、催化剂、陶瓷粉体、抗氧剂。按质量配比将A、B组份的原料分别放在不锈钢或者陶瓷内衬的罐中混合搅拌,并用陶瓷三辊研磨机进行研磨分散,制成稠糊状膏体A、B,使用时将稠糊状膏体A、B按质量比1∶1混合,固化温度为150~200℃,固化时间为1~2h。本发明专利技术的产品用于PTC加热器陶瓷加热片与铝片的粘接和密封,提高了PTC加热器的耐热性能和粘接性能,延长了使用寿命,降低了生产成本,适合大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐高温硅胶
,特别涉及。
技术介绍
PTC(Positive Temperature Coefficient,热敏电阻)加热器采用PTCR(正温热敏电阻)热敏陶瓷元件,是由若干单片组合后与波纹散热铝条经高温胶粘接组成的,具有热阻小和换热效率高的优点。它的最大优点在于其安全性,表现为:当风机故障停止工作时,PTC加热器因无法充分散热,从而导致其功率迅速下降,此时加热器的表面温度将控制在居里温度附近,从而有效避免了电热管类加热器表面的“发红”现象,排除了事故隐患。PTC陶瓷加热器作为一种安全可靠的加热方式,已经在暖风机、空调、干衣机等家用电器上得到了广泛的应用。PTC加热器性能取决于完善的结构设计、优质的材料以及精良的制作工艺。其中,用于PTC陶瓷与铝片的耐热粘接和密封材料至关重要,这种材料决定了PTC陶瓷加热器的耐压(击穿)及老化(功率衰减)性能。具有绝缘性、抗震抗压性、耐高温性和高导热性的硅胶是PTC加热器耐热粘接的首选材料。单组份室温硫化硅橡胶(例如704硅橡胶)可以在-50°C?250°C的范围内长期使用,虽然其是一种粘接性好、强度高、无腐蚀性的单组份室温硫化硅橡胶,但是单组份硅胶属于脱醇型的缩合型硅胶,其反应机理是硅胶通过接触空气中的水分子和被粘物表面的水分子而固化成型,这就导致其固化速度缓慢(一般固化时间超过24h)、产品稳定性差,从而不适合大规模工业生产。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种具有出色耐高温性和优异导热性能的双组份硅胶材料的制备方法与应用,尤其适用于PTC加热器中陶瓷加热片与铝片的耐热粘接和密封,可使固化时间大大缩短,降低产品成本,适合大规模生产,从而促进PTC加热器行业的快速发展。为了达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案予以实现。(一)一种双组份硅胶材料,其特征在于,由A组份与B组份组成,其中A组份包括以下重量百分比的原料成分:乙烯基硅油15?30份,含氢硅油1.8?5份,抑制剂0.001?0.004份,抗氧剂0.1?1份,陶瓷粉体65?82份;B组份包括以下重量百分比的原料成分:乙烯基硅油15?30份,增黏剂1.0?6份,催化剂0.001?0.002份,抗氧剂0.1?1份,陶瓷粉体65?82份。进一步优选地,A组份各原料成分的重量百分比为:乙烯基硅油20?25份,含氢硅油2.5?3.5份,抑制剂0.002?0.004份,抗氧剂0.5?0.8份,陶瓷粉体72?76份;B组份各原料成分的重量百分比为:乙烯基硅油20?25份,增黏剂3?4份,催化剂0.001?0.002份,抗氧剂0.5?0.8份,陶瓷粉体72?82份。优选地,所述抑制剂为乙炔基环已醇。优选地,所述抗氧剂为南京米兰化工有限公司的抗氧剂168、1076、2246、300、626、1024或1035中的至少一种。优选地,所述陶瓷粉体为氧化锌、氧化镁、氧化铁、二氧化硅、二氧化锡或氧化铝中的至少一种。优选地,所述陶瓷粉体的粒径为200?1500nm。优选地,所述增粘剂为硅烷偶联剂γ—(2,3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚或四甲基二氢二硅氧烷中的至少一种。优选地,所述催化剂为铂(0)-1,3_二乙烯-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、四三苯基膦铂或铂-壳聚糖/埃洛石纳米管负载型催化剂中的至少一种。其中,抑制剂主要抑制或延迟硅氢加成反应;增粘剂用以增加硅胶材料对PTC加热器中陶瓷加热片和铝片的结合力;催化剂用以促进含氢硅油与乙烯基硅油之间的反应。(二) 一种双组份硅胶材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1),将A组份中各原料成分按上述重量百分比进行混合,放在不锈钢或者陶瓷内衬的罐中进行混合搅拌,并用陶瓷三辊研磨机研磨分散,制成稠糊状膏体A,备用;步骤(2),将B组份中各原料成分按上述重量百分比进行混合,放在不锈钢或者陶瓷内衬的罐中进行混合搅拌,并用陶瓷三辊研磨机研磨分散,制成稠糊状膏体B,备用;步骤(3),将所述稠糊状膏体A与稠糊状膏体B按质量比2:1?1:2进行混合,放在不锈钢或者陶瓷内衬的罐中进行混合搅拌,即得。优选地,步骤(3)中,稠糊状膏体A与稠糊状膏体B的质量比为1:1。(三)一种双组份硅胶材料的应用,其特征在于,所述双组份硅胶材料适用于PTC加热器中陶瓷加热片与铝片的耐热粘接和密封,粘结温度为150?200°C,固化时间为1?2h。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术尤其适用于PTC加热器中陶瓷加热片与铝片的耐热粘接和密封,现有技术中适用于PTC加热器中陶瓷加热片与铝片粘接密封的硅胶大多为单组份硅胶,而且固化时间较长(一般为24h以上)。而本专利技术的双组份硅胶固化时间为1?2h,大大缩短了固化时间,降低了生产成本,适合大规模生产;同时,本专利技术可使PTC加热器具有优异的耐热性能、出色的抗高低温冲击性能、耐高温高湿性能以及抗老化性能,从而保证了 PTC加热器具有更高的可靠性。【具体实施方式】为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和有益效果更加清楚明白,以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明,应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。实施例中,当选用两种或两种以上的混合物时,其各成分的重量百分比不受限制。实施例1A组份包括以下重量百分比的原料成分:乙烯基硅油22份,含氢硅油3份、抑制剂0.002份、抗氧剂0.8份、陶瓷粉体75份。其中,抑制剂为乙炔基环已醇;抗氧剂为南京米兰化工公司的168;陶瓷粉体为氧化铁和氧化铝中的混合粉末,二者质量分数比为3: 2,陶瓷粉体的粒径为800nm?1200nm。B组份包括以下重量百分比的原料成分:乙烯基硅油20份,增黏剂3份、催化剂0.0015份、抗氧剂0.6份、陶瓷粉体78份。其中,增粘剂为乙烯基缩水甘油醚;催化剂为铂(0)-1,3-二乙烯-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷;抗氧剂为南京米兰化工有限公司的1076;陶瓷粉体为二氧化锡和氧化铝的混合粉末,二者质量分数比为1:1,陶瓷粉体的粒径为800?1200nmo将上述A、B组份分别进行搅拌混合,并研磨制成稠糊状膏体A与稠糊状膏体B;并将稠糊状膏体A与稠糊状膏体B按质量比1:1进行混合,放在不锈钢或者陶瓷内衬的罐中进行搅拌混合,即得用于PTC加热器的双组份硅胶材料。将上述双组份硅胶材料用于PTC加热器中陶瓷加热片与铝片的耐热粘接和密封,在180°C下固化1.5h,制得PTC加热器S1。经测试剪切强度为4.96MPa,导热系数为1.52W/m.K,老化条件为280°C X 24h时,热失重率小于5%,满足PTC加热器使用要求。实施例2A组份包括以下重量百分比的原料成分:乙烯基硅油25份,含氢硅油3份、抑制剂0.003份、抗氧剂0.5份、陶瓷粉体72份。其中,抑制剂为乙炔基环已醇;抗氧剂为南京米兰化工公司的168、1076和2246的混合物;陶瓷粉体为氧化锌,陶瓷粉体的粒径为lOOOnm。B组份包括以下重量百分比的原料成分:乙烯基硅油20份,增黏剂3份、催化剂0.0015份、抗氧剂0.6份、陶瓷粉体78份。其中,增粘剂为乙烯基缩水甘油醚和丁二醇二缩水甘油醚的混合物;催化剂为四三苯基膦铂;抗氧剂为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双组份硅胶材料,其特征在于,由A组份与B组份组成,其中A组份包括以下重量百分比的原料成分:乙烯基硅油15~30份,含氢硅油1.8~5份,抑制剂0.001~0.004份,抗氧剂0.1~1份,陶瓷粉体65~82份;B组份包括以下重量百分比的原料成分:乙烯基硅油15~30份,增黏剂1.0~6份,催化剂0.001~0.002份,抗氧剂0.1~1份,陶瓷粉体65~82份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:齐锴亮
申请(专利权)人:陕西工业职业技术学院
类型:发明
国别省市:陕西;61

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