一种非反应型有机硅胶及其制备方法技术

本申请涉及有机硅胶领域，具体公开了一种非反应型有机硅胶及其制备方法，该有机硅胶包括如下重量百分比的原料：端乙烯基硅油：80～89%；亲水白炭黑：1～5%；疏水白炭黑：8～14%；触变助剂：1～3%；所述触变助剂含有非极性链段与至少2个极性基团或硅氧烷基团。本申请的有机硅胶具有适中的粘度和优异的触变性，且具有良好的储存稳定性。其在无外力作用下能够在硅凝胶封装区域外缘形成稳定的围笆结构，防止硅凝胶流淌外溢，影响封装质量。影响封装质量。

【技术实现步骤摘要】
一种非反应型有机硅胶及其制备方法


[0001]本申请涉及有机硅胶领域，尤其是涉及一种非反应型有机硅胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]硅凝胶因其优异的防水绝缘性、密封性和透明度高等优点，被广泛电子封装领域。在硅凝胶对电子屏幕等平面进行封装时，其需要具有较高的流动性，以提高其流平作用，保证胶料在封装区域的分布均匀，实现良好的封装。
[0003]然而较高的流动性也导致硅凝胶容易流淌并溢出封装区域，影响封装质量。

技术实现思路

[0004]为解决硅凝胶在封装过程中容易流淌并溢出封装区域的问题，本申请提供了一种非反应型有机硅胶及其制备方法，第一方面，本申请提供一种非反应型有机硅胶，其包括如下重量百分比的原料：端乙烯基硅油：80～89％；亲水白炭黑：1～5％；疏水白炭黑：8～14％；触变助剂：1～3％；所述触变助剂含有非极性链段与至少2个极性基团或硅氧烷基团。
[0005]优选的，所述非反应型有机硅胶的原料还包括0～0.5重量％的色浆。
[0006]上述非反应型有机硅胶，主要通过优异的触变作用在封装区域外缘形成围笆结构，对封装区域内的硅凝胶形成阻隔作用，从而解决硅凝胶外溢的问题。该有机硅胶中未加入交联剂，无需交联固化，不影响硅凝胶的固化。另外，该有机硅胶容易去除，不易残留。
[0007]有机硅胶通常是通过胶枪挤出，粘度太高难以挤出，粘度太低易出现挤出拉丝现象。因此本申请中需要加入白炭黑触变剂，通过白炭黑表面羟基间形成的网络交联结构，起到增稠效果。由于氢键的作用力非常弱，当胶料受到外力作用时，氢键和网络结构被破坏，从而具有了良好的流动性，进而赋予了有机硅胶优异的触变性。
[0008]进一步的，本申请采用了亲水白炭黑与疏水白炭黑配合作为触变剂，能够保障有机硅胶在长期储藏后的触变性能与挤出性能(粘度)的稳定。试验表明，仅采用疏水白炭黑，在长期放置后出现粘度、触变性下降，流动性提高，挤出时有拉丝现象的问题，同时触变性下降，难以形成围笆。而仅采用亲水白炭黑也容易出现粘度与触变性下降问题。另外，仅采用上述任一白炭黑均会出现硅油析出的问题。
[0009]上述现象的原因可能在于，根据相似相容原理，疏水性白炭黑在本申请的非极性体系中容易出现溶剂化问题，导致其网络结构在久置过程中逐渐被破坏，增稠作用和触变性下降，并出现分层析出问题。为克服该问题，采用部分亲水性白炭黑，降低溶剂化反应对提三维网络结构的破坏，提高其增稠作用的稳定性。保证胶料长期放置后的性能稳定。
[0010]同时，加入触变助剂能够起到架桥作用，其非极性链段有利于提高在有机硅胶中
的相容性，而其极性基团或水解所得硅羟基团能够与疏水白炭黑、亲水白炭黑表面剩余的羟基形成网络结构，有效抑制疏水性白炭黑的溶剂化作用，促进白炭黑三维网络结构的形成并提高其网络结构的强度，保证长期储存中胶料粘度和触变性的稳定。
[0011]优选的，所述端乙烯基硅油的粘度为200～2000cs。
[0012]选用该粘度范围的端乙烯硅油，有利于保障始中的粘度，以形成围笆结构。
[0013]优选的，所述非极性链段包括烷基链段和硅氧硅链段中的至少一种。
[0014]足够的碳原子数有利于提高相容性，而链段过长空间位阻大，不利于形成网络结构。
[0015]基于上述限定，本申请的触变助剂可以采用带有烷基链段和多个极性基团的表面活性剂、硅烷偶联剂及其低聚物(含有烷基链段和/或硅氧硅链段)。
[0016]上述烷基链段的碳原子数优选为3～10。
[0017]上述硅烷偶联剂优选选用带有烷基链段的硅烷偶联剂。
[0018]上述硅烷偶联剂低聚物为硅烷偶联剂水解聚合的产物，其聚合度优选为2～10。
[0019]典型但非限制性的，所述硅烷偶联剂包括氨基、环氧基、烷基、乙烯基、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的至少一种。
[0020]优选的，所述触变助剂采用硅烷偶联剂。
[0021]优选的，所述硅烷偶联剂包括γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷和γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷中的至少一种。
[0022]上述偶联剂与端乙烯基硅油体系相容性高，且能够形成稳定的网络结构。
[0023]优选的，所述疏水白炭黑与亲水白炭黑的比表面积为200～400m2/g。
[0024]本申请对疏水白炭黑、亲水白炭黑无特殊要求，本领域通用产品均可。例如卡博特与瓦克的亲水性气相二氧化硅和疏水气相二氧化硅系列。
[0025]第二方面，本申请提供一种非反应型有机硅胶的制备方法，具体步骤包括：向端乙烯基硅油中加入疏水白炭黑、亲水白炭黑，搅拌均匀，然后加入触变助剂在抽真空条件下继续搅拌混合即得。
[0026]优选的，抽真空条件下搅拌时间为15～30min。
[0027]需要说明的是，该非反应型有机硅胶使用时，在封装平面的外缘挤出形成围笆，对硅凝胶起到阻隔作用，防止其流动溢出于封装区域。在元件封装时，非反应型有机硅可用工件清除也可留在元件上。
[0028]综上所述，本申请具有如下有益效果：1、本申请通过采用端乙烯基硅油、疏水白炭黑与亲水白炭黑制备得到的有机硅胶，在硅凝胶的施工过程中，不影响硅凝胶的固化，有适当的粘度，利于设备挤出，又有良好的触变性，无明显拉丝现象，起到围笆作用，能够有效的解决硅凝胶在对大面积元件封装过程中容易流淌溢出封装区域的问题。其工艺简单、成本低廉且易于清除。
[0029]2、本申请通过加入触变助剂，与疏水白炭黑、亲水白炭黑能够显著的提高该有机硅胶长期储存过程中粘度与触变性的稳定性，长时间存放不会出现团聚、拉丝、析油现象，保障其挤出性能和形成围笆的能力。
具体实施方式
[0030]本申请实施例中，疏水白炭黑采用WACKER 亲水白炭黑采用WACKER 实施例
[0031]实施例1，一种非反应型有机硅胶，按照如下方法制备得到：向反应釜中加入端乙烯基硅油(200cs)，然后加入疏水白炭黑、亲水白炭黑，搅拌至无细小颗粒即可(取样观察)。然后加入γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，在
‑
0.08～
‑
0.1MPa的真空条件下继续搅拌15min即得。
[0032]实施例2，一种非反应型有机硅胶，按照如下方法制备得到：向反应釜中加入端乙烯基硅油(500cs)，然后加入疏水白炭黑、亲水白炭黑，搅拌至无细小颗粒即可(取样观察)。然后加入γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，在
‑
0.08～
‑
0.1MPa的真空条件下继续搅拌30min即得。
[0033]实施例3～5，一种非反应型有机硅胶，与实施例1的区别在于，原料配比不同，具体如表1所示。
[0034]表1、实施例1～5原料配比表1、实施例1～5原料配比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非反应型有机硅胶，其特征在于，包括如下重量百分比的原料：端乙烯基硅油：80～89%；亲水白炭黑：1～5%；疏水白炭黑：8～14%；触变助剂：1～3%；所述触变助剂含有非极性链段与至少2个极性基团或硅氧烷基团。2.根据权利要求1所述的非反应型有机硅胶，其特征在于，所述端乙烯基硅油的粘度为200～2000cs。3.根据权利要求1所述的非反应型有机硅胶，其特征在于，所述非极性链段包括烷基链段和硅氧硅链段中的至少一种。4.根据权利要求3所述的非反应型有机硅胶，其特征在于，所述烷基链段的碳原子数为3～10。5.根据权利要求1所述的非反应型有机硅胶，其特征在于，所述触变助剂采用硅烷偶联剂。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱特蒙，郝开强，王聪伟，陶高峰，陈丹，陶小乐，
申请(专利权)人：杭州之江新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：