一种相变控温型硅橡胶组合物及其制备方法技术

一种相变控温型硅橡胶组合物及其制备方法，本发明专利技术所述的硅橡胶组合物由以下方法制得，步骤1按比例备料；步骤2基料的制备：向捏合机中加入乙烯基硅油，边搅拌便加入阻燃相变材料，待混合均匀后，常温下抽真空1～3小时，取出基料，密封备用；步骤3胶料的制备：取上述基料，向其中加入乙烯基硅油、含氢硅油，分散均匀后再加入催化剂和增粘剂，混合均匀、排泡、包装，即得相变控温型硅橡胶。本发明专利技术所制备的相变控温型硅橡胶具有较高的潜热值，可以将温度很好地控制在35‑40℃范围内，具有良好的人体手感体验，特别是在35‑40℃的范围内有很好的控温性。且其它的理化性能也好，适用于电子设备的封装工艺中。

【技术实现步骤摘要】
一种相变控温型硅橡胶组合物及其制备方法
本专利技术属于硅橡胶领域，具体涉及一种相变控温型硅橡胶组合物及其制备方法。
技术介绍
在电子工业中，为了提高元器件和整机的稳定可靠性，往往需要对电子元件或组装部件进行灌封，除引出导线或联接件外，整个部件被灌封胶所包裹和密封，与外界大气隔绝，以此来保证整机在受震动、高湿度、温度剧烈变化、空气受污染等环境中仍能正常工作。而硅橡胶材料以其优异的耐高温、耐低温、耐候性、电绝缘性以及无腐蚀性等优点，被广乏应用于电子元器件的灌封领域。随着电子工业的发展，在集成技术方面，电子仪器及设备趋向超薄、轻、短、小的方向发展，为了使电子元器件在使用环境温度下高可靠性地正常工作，有效的散热能力成为影响其使用寿命的关键性因素。目前，主要是通过外形结构设计和提高灌封材料导热性这两种方式来提高电子元器件的散热效率。但受制于电子元件空间大小和灌封材料导热系数的限制，仍无法满足现有、集成化、大功率电子元器件的散热要求，从而导致电子产品外表温度升高，严重影响了电子产品的运行可靠性、使用次数。特别是在用于手机等电子设备用的硅橡胶，对于产品在35-40℃时的温控性能要求更高。
技术实现思路
综上所述，本专利技术的目的是提供一种相变控温型硅橡胶组合物，用于电子设备的封装，具有良好的人体使用手感，且粘附性和密封性都非常好。本专利技术的另一个目的是提供上述相变控温型硅橡胶组合物的制备方法。一种相变控温型硅橡胶组合物，按质量份数计包括以下组分：乙烯基硅油20～40份；阻燃相变材料50～100份；含氢硅油1.0～4份；催化剂0.1～1.0份；增粘剂0.1～2.0份。其中，优选地，所述阻燃相变材料由多孔介质吸附相变材料和阻燃填料经过表面改性剂改性制得，其中多孔介质吸附相变材料和阻燃填料的重比为3：2；所述多孔介质吸附相变材料是多孔介质吸附直链烷烃所得的复合材料，所述多孔介质为石墨、石膏、陶瓷等无机多孔材料，粒径为10～20μm，所述直链烷烃为C18～C22石蜡，所述复合材料中，石蜡含量为80％wt～90％wt，相变温度为35～40℃；所述表面改性剂为六甲基二硅氮烷、二乙烯基四甲基二硅氮烷、A-151、A-171、A-172中的一种或几种。其中优选的表面改性剂为六甲基二硅氮烷和A172的重量比1:1的混合物。其中优选地，所述阻燃填料选自氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵、膨胀石墨中的一种或几种。其中，优选地，所述多孔介质吸附相变材料由以下方法制得：先将规格为80目且膨胀率约280mL/g的可膨胀石墨粉置于80℃真空干燥箱中干燥12h；然后将干燥的可膨胀石墨粉置于不锈钢容器中，将不锈钢容器置于900℃高温炉中加热膨胀45s，即得到膨胀石墨；把熔点为35～40℃的石蜡与上述膨胀石墨按质量比10:1混合倒入烧瓶中，将烧瓶置于50℃的恒温水浴锅下共混，在搅拌下吸附1h左右，然后趁热过滤、烘干，制得石蜡含量为85wt％的多孔介质吸附相变材料。从DSC分析得多孔介质吸附相变材料存在一个38℃的固-液相变温度，且相变潜热为187J/g。其中，优选地，所述阻燃填料为20μm、5μm和2μm三种不同粒径的氢氧化铝的混合物，其中三种不同粒径氢氧化铝的质量比为m(20μm)：m(5μm)：m(2μm)＝8:2:1。其中，优选地，所述阻燃相变材料由多孔介质吸附相变材料和阻燃填料经过表面改性制得，其改性方法如下：将阻燃填料分散，热处理1-2小时，再加入表面改性剂，常温下密闭搅拌1～2小时，打开排气阀，升温至100～150℃，高温下处理1～2小时后关闭加热，降温至60℃以下，再加入多孔介质吸附相变材料，搅拌0.5～1小时，然后抽真空1～2小时，最后停止真空，取出粉料，密封得到阻燃相变材料。其中，优选地，所述乙烯基硅油是在分子链两末端各含有一个与硅原子键合的乙烯基而在分子链中间不含有乙烯基，粘度为50～500mPa·s，更进一步地，优选粘度为100～300mPa·s。所述含氢硅油为分子链中具有至少3个与硅原子键合的氢原子，与硅原子键合的氢原子可以在分子链末端或在分子链的侧端，优选在分子链侧端含有与硅原子键合氢原子的含氢硅油，粘度为50～100mPa·s，与硅原子键合的氢原子的质量百分含量0.3％～1.0％。其中，优选地，所述催化剂为加成型单组分催化剂，选自包覆型铂金催化剂，进一步优选为氯铂酸醇溶液、karstedt铂催化剂、Willing铂催化剂中的一种。进一步优选为加成型单组分催化剂，选自包覆型铂金催化剂。更优选地，所述催化剂为铂含量为3000～5000ppm。其中，优选地，所述增粘剂选自KH-550、KH-560、KH-570、KH-792、A-1160、钛酸乙酯、钛酸丙酯中的一种或几种。更优选地，所述增粘剂为KH-560和钛酸丙酯的混合物，混合比例为质量比1：1。一种如上所述相变控温型硅橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：步骤1按比例备料；步骤2基料的制备：向捏合机中加入乙烯基硅油，边搅拌便加入阻燃相变材料，待混合均匀后，常温下抽真空1～3小时，取出基料，密封备用；步骤3胶料的制备：取两份上述基料分为等质量的两份，向其中一份加入乙烯基硅油、催化剂和增粘剂，配制成A组分，向另一份加入含氢硅油和抑制剂，配制成B组分，然后将A组分和B组分混合均匀、排泡、灌封，室温下固化，得到硅橡胶材料。具体的制备步骤可以是：步骤1)备料：按所述配比进行备料，其中所述阻燃相变材料由多孔介质吸附相变材料和阻燃填料经过表面改性剂改性制得，优选的多孔介质吸附相变材料和阻燃填料的重比为3：2，所述阻燃相变材料的制备步骤如下：a.先将规格为80目且膨胀率约280mL/g的可膨胀石墨粉置于80℃真空干燥箱中干燥12h；然后将干燥的可膨胀石墨粉置于不锈钢容器中，将不锈钢容器置于900℃高温炉中加热膨胀45s，即得到膨胀石墨；把熔点为35～40℃的石蜡与上述膨胀石墨按质量比10:1混合倒入烧瓶中，将烧瓶置于50℃的恒温水浴锅下共混，在搅拌下吸附1h左右，然后趁热过滤、烘干，制得石蜡含量为85wt％的多孔介质吸附相变材料(石蜡/膨胀石墨复合相变材料)。从DSC分析得复合材料存在一个38℃的固-液相变温度，且相变潜热为187J/g。b.将20μm、5μm和2μm三种不同粒径的氢氧化铝按质量比为8：2：1混合得到阻燃填料，其中三种不同粒径氢氧化铝的质量比为m(20μm)：m(5μm)：m(2μm)＝8:2:1；c.将阻燃填料放入动力混合机中，边搅拌(行星搅拌速度为25Hz)边升温至100～150℃，高温下处理1～2小时，然后关闭加热，降温至40℃以下；向热处理过的阻燃填料中加入阻燃填料重量20％的处理剂(六甲基二硅氮烷和A172的重量比1:1的混合物)，常温下密闭搅拌边搅拌1～2小时(行星搅拌速度为25Hz、高速分散为35Hz)；然后停止高速分散，行星搅拌速度将至15Hz本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变控温型硅橡胶组合物，按质量份数计包括以下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种相变控温型硅橡胶组合物，按质量份数计包括以下组分：





2.如权利要求1所述的相变控温型硅橡胶组合物，其特征在于：
所述阻燃相变材料由多孔介质吸附相变材料和阻燃填料经过表面改性剂改性制得，其中多孔介质吸附相变材料和阻燃填料的重比为3：2；
所述多孔介质吸附相变材料是多孔介质吸附直链烷烃所得的复合材料，所述多孔介质为石墨、石膏、陶瓷等无机多孔材料，粒径为10～20μm，所述直链烷烃为C18～C22石蜡，所述复合材料中，石蜡含量为80％wt～90％wt，相变温度为35～40℃；
所述表面改性剂为六甲基二硅氮烷、二乙烯基四甲基二硅氮烷、A-151、A-171、A-172中的一种或几种。


3.如权利要求2所述的相变控温型硅橡胶组合物，其特征在于：
所述阻燃填料选自氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵、膨胀石墨中的一种或几种。


4.如权利要求3所述的相变控温型硅橡胶组合物，其特征在于：
所述多孔介质吸附相变材料由以下方法制得：
先将规格为80目且膨胀率约280mL/g的可膨胀石墨粉置于80℃真空干燥箱中干燥12h；然后将干燥的可膨胀石墨粉置于不锈钢容器中，将不锈钢容器置于900℃高温炉中加热膨胀45s，取出后经高速研磨机进行粉粹，即得到膨胀石墨；
把熔点为35～40℃的石蜡与上述膨胀石墨按质量比10:1混合倒入烧瓶中，将烧瓶置于50℃的恒温水浴锅下共混，在搅拌下吸附1h左右，然后趁热过滤、烘干，制得石蜡含量为85wt％的多孔介质吸附相变材料。


5.如权利要求4所述的相变控温型硅橡胶组合物，其特征在于：
所述阻燃填料为20μm、5μm和2μm三种不同粒径的氢氧化铝的混合物，其中三种不同粒径氢氧化铝的质量比为m(20μm)：m(5μm)：m(2μm)＝8:2:1。


6...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨化彪，安多，刘俊杰，顾翠瑜，钟炽强，
申请(专利权)人：广州玖盈化工材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44