导热灌封胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了导热灌封胶材料及其制备方法。该导热灌封胶材料的原料按照质量百分数包含50～55wt％有机硅聚合物、40～45wt％导热粉体、2～5wt％填料和余量的助剂。本发明专利技术的导热灌封胶材料的原料包含有机硅聚合物、导热粉体、填料和助剂，使得封胶材料具有较低的密度和较好的导热性，适用某些特殊场所对导热、质轻的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及灌封胶材料的
，具体而言，涉及导热灌封胶材料及其制备方法。
技术介绍
灌封胶用于电子元器件的粘接、密封、灌封和涂覆保护。灌封胶在未固化前属于液体状，具有流动性，胶液黏度根据产品的材质、性能、生产工艺的不同而有所区别。灌封胶完全固化后才能实现它的使用价值，固化后可以起到防水防潮、防尘、、导热、保密、防腐蚀、耐温、防震的作用。现有技术的导热灌封材料，其密度不够低，且导热性不够好。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术一方面在于提供一种导热灌封胶，该导热灌封胶的密度低，且导热性较好。一种导热灌封胶材料，其原料按照质量百分数包含50～55wt％有机硅聚合物、40～45wt％导热粉体、2～5wt％填料和余量的助剂。进一步地，所述导热粉体为氧化铝、氧化锌、氮化铝、氮化硼中的一种或至少两种。进一步地，所述导热粉体粒径D50为0.5～50μm。进一步地，所述填料为玻璃微珠、气凝胶、多孔硅微粉、石墨烯粉中的一种或至少两种。进一步地，所述石墨烯粉的层数为15层以下。进一步地，所述填料的粒径D50为0.03～30μm。进一步地，所述有机硅聚合物为乙烯基聚硅氧烷、苯烯基聚硅氧烷、甲基苯烯酸硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷、含氢聚硅氧烷中的一种或至少两种。进一步地，所述有机硅聚合物的粘度为200～3000cps。进一步地，所述助剂为偶联剂、催化剂、阻燃剂中的一种或至少两种。本专利技术另一方面在于提供一种如上述的导热灌封胶的制备方法，由该制备方法得到的灌封胶。一种如上述导热灌封胶的制备方法，各原料混合而成。本专利技术的导热灌封胶材料的原料包含有机硅聚合物、导热粉体、填料和助剂，使得封胶材料具有较低的密度和较好的导热性，适用某些特殊场所对导热、质轻的需求。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面合实施例来进一步说明本专利技术的技术方案。如本文所用，术语：“一个”、“一种”和“所述”可交换使用并指一个或多个。“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)；另外，本文中由端点表述的范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。另外，本文中“至少一个”的表述包括一个及以上的所有数目(例如，至少2个、至少4个、至少6个、至少8个、至少10个、至少25个、至少50个、至少100个等)。本专利技术的导热灌封胶材料，其原料按照质量百分数包含50～55wt％有机硅聚合物、40～45wt％导热粉体、2～5wt％填料和余量的助剂。具体地，例如有机硅聚合物的含量可为50wt％、51wt％、52wt％、52.5wt％、53wt％、54wt％、54.5wt％、54.8wt％、54.9wt％或55wt％；导热粉体的含量可为40wt％、41wt％、42.5wt％、43wt％、44wt％、44.5wt％、44.7wt％、44.8wt％、44.9wt％或45wt％；填料的含量可以为2wt％、2.1wt％、2.3wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、4.7wt％、4.8wt％、4.9wt％或5wt％。可以理解的是，助剂的“余量”是指将全部的原料(即有机硅聚合物、导热粉体、填料和助剂)的质量百分数之和100wt％减去除助剂的其它原料所剩余质量百分数。上述导热粉体，顾名思义，其作用是起到导热的作用。导热粉体可采用导热系数为10～100W/(m·K)的无机粉体，例如可列举出导热粉体为氧化铝、氧化锌、氮化铝、氮化硼及其任意组合的具体实例。导热粉体的粒径以D50为0.5～50μm为佳，例如D50可为0.5μm、1μm、2μm、5μm、10μm、20μm、25μm、25.5m、26μm、30μm、40μm、45μm、47μm、48μm、49μm或50μm。此处，D50是累计50％数量粒子的粒径，又称为平均粒径或中粒径。填料是指加入有机硅聚合物中起到增强隔热、力学性能(例如抗拉伸断裂)，改善分散性等的起到填充的粒子。填料可列举出玻璃微珠、气凝胶、多孔硅微粉、石墨烯粉以及其任意组合的具体实例。此处，玻璃微珠的成分为化学成份为SiO2、CaO、MgO、Na2O、Al2O3、Fe2O3等。玻璃微珠的作用是可以增强塑料的韧性，但并不降低其本身的刚度；同时可有效减少被填充物的收缩率，较为重要的是可以对入射光的热量具有一定的反射，以达到隔热的目的。玻璃微珠较好地可采用空心玻璃微珠，至于其粒径可根据实际需要作调整。此处，气凝胶又称为干凝胶，是指将凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体。气凝胶加入有机硅聚合物的作用是起到隔热的作用，其原因为：其含有的网络结构，降低了导热系数，有效地限制了局域热激发的传播，抑制了气体分子对热传导的贡献。此处，多孔硅微粉是指具有多孔状的硅微粉。微硅粉是非结晶二氧化硅。硅微粉的加入的主要作用是补强，此外还可大幅度增加填充量，降低混合材料体系的粘度，提高混合料的渗透能力，降低固化物的膨胀系数和固化过程的收缩率，减小热涨差。此处，石墨烯粉是一种二位碳纳米结构材料，是将由石墨进行剥离所得到。本专利技术石墨烯的加入可有效降低了环氧树脂灌封胶的吸湿性和膨胀系数，提高环氧树脂灌封胶的耐高低温冲击性能、增加抑制开裂的能力、延长存储时间。石墨烯粉的层数可为单层或多层石墨烯，优选为多层石墨烯，其层数以15层以下为佳。填料除了可为上述所列举的实例外，还可为补强的填料，如MQ树脂，即结合了R3SiO0.5单元和SiO2单元的聚合物，其中R一定包含乙烯基，其余为甲基、苯基、乙基、乙氧基中的一种或几种，MQ树脂为乙烯基含量为1～2％的直链型MQ树脂。填料的粒径较好地为D50为0.03～30μm，例如D50可为0.03μm、0.05μm、0.08μm、0.10μm、0.20μm、0.50μm、0.1μm、1μm、2μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、28μm、29μm或30μm等。上述有机硅聚合物，又被称为硅胶，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，或者通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物。有机硅聚合物可以为硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷。此处，聚硅氧烷是指具有结构的高聚物，这里，R可包含乙烯基和苯基，剩余的为甲基、苯基、乙基、乙氧基中的一种或几种，n代表5～500的正数。具体地，可列举出乙烯基聚硅氧烷、苯烯基聚硅氧烷、甲基苯烯酸硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷、含氢聚硅氧烷的具体实例。上述有机硅聚合物的粘度以200～3000cps为宜，例如其黏度可以为200cps、210cps、220cps、300cps、500cps、1000cps、1500cps、1600cps、2000cps、2500cps、2800cps、2900cps或3000cps。上述助剂可为偶联剂、催化剂、阻燃剂中以及其任意组合。此处，偶联剂的作用是用来对导热粉体和填料的表面改性，以增强其与有机硅聚合物的相容性，从而利于导热粉体和填料在有机硅聚合物的分散，避免这些粉体的团聚。偶联剂可以硅氧烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂等。硅氧烷偶联剂是指具有结构的物质，这里R为可水解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热灌封胶材料，其特征在于，其原料按照质量百分数包含50～55wt％有机硅聚合物、40～45wt％导热粉体、2～5wt％填料和余量的助剂。

【技术特征摘要】
1.一种导热灌封胶材料，其特征在于，其原料按照质量百分数包含50～55wt％有机硅聚合物、40～45wt％导热粉体、2～5wt％填料和余量的助剂。2.根据权利要求1所述的导热灌封胶材料，其特征在于，所述导热粉体为氧化铝、氧化锌、氮化铝、氮化硼中的一种或至少两种。3.根据权利要求1所述的导热灌封胶材料，其特征在于，所述导热粉体粒径D50为0.5～50μm。4.根据权利要求1所述的导热灌封胶材料，其特征在于，所述填料为玻璃微珠、气凝胶、多孔硅微粉、石墨烯粉中的一种或至少两种。5.根据权利要求1所述的导热灌封胶材料，其特征在于，所述石墨烯粉的层数为15层以...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟德，蒋峰，
申请(专利权)人：昆山市中迪新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32