离聚硅酮热塑性弹性体在电子器件中的用途制造技术

本发明专利技术涉及包含至少一种硅酮离聚物的热塑性弹性体在形成电子器件中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离聚硅酮热塑性弹性体在电子器件中的用途相关申请的交叉引用
技术介绍
本专利技术涉及包含至少一种娃酮离聚物(silicone ionomer)的热塑性弹性体在电子器件中的用途。如本文中定义的离聚物为其中在材料的不连续区域内本体性能受离子相互作用控制的聚合物(即，离子聚集体)。这些主要是非极性的大分子含有作为链的一部分的离子基团，通常含量小于15mol%。关于有机离聚物，存在大量文献。离子基团与聚合物本体相分离导致形成第二相，称为离聚的聚集体。离子和硅氧烷相之间溶解度参数的不同以及所形成的牢固的离子键合和配位键合共同解释了形成这些聚集体的原因。根据Eisenberg-Hird-Moore(EHM)模型，离聚的聚集体占约6 A的区域且影响约30 A的区域，从而导致聚合物迁移率降低的状态。这些离聚的聚集体的小尺寸(小于光的波长)确保这些材料的透明度。离子基团的聚集(也称为“多重态”)可赋予基础聚合物物理交联，从而极大地改变所得聚合物的粘弹性能。另外，由于交联是物理交联，因此可通过加热或溶解断开它们，因此它们形成的材料可被回收利用和/或再形成。一般地，硅酮聚合物可形成热固性弹性体或热塑性弹性体。在热固性弹性体的情况下，硅酮聚合物是化学交联的。这些类型的交联是不可逆的，因此热固性弹性体不可被回收利用。热塑性弹性体是同时具有塑性和橡胶状性能的聚合物材料。可使用常规的聚合物加工方法，例如挤出、吹塑、熔体纺丝等，来加工热塑性弹性体，这些对于热固性体系来说具有挑战性。它们具有弹性的机械性能，但与常规的热固性橡胶不同，它们在升高的温度下也可被再加工。该可再加工性是热塑性弹性体相对于化学交联的橡胶的主要优点，因为它允许回收利用制造部件并导致废料显著减少。随着对环境关注的增加，非常重要的是开发当不再需要时可被回收利用和/或再加工的材料。诸如光伏电池的电子器件通常被封装在密封剂或屏障涂层材料中。密封剂通常用于保护电池免受环境(例如，风、雨、雪、雾及类似物)影响且根据当前的常规措施，密封剂用于封装电池并将它们层压到基材上，以形成一体式电子器件。同样地，在电子器件例如半导体、晶体管、集成电路(IC)和分立器件上，常常使用热界面材料，以在它们和与它们相连的散热片之间进行传热。这些热界面材料通过表面接触将来自电子器件的热热传导到散热片。专利技术概述本专利技术是一种用热塑性弹性体封装光伏器件的方法。该方法包括将至少一层热塑性弹性体夹入覆盖层(superstrate)和光伏电池之间。本专利技术的热塑性弹性体包含具有平均式(I) (XvR3_vSi01/2) a(XwR2_wSi02/2)b (XyR1^ySiO372)。(SiO472) d 的硅酮离聚物，其中每个 R 是独立地选择的单价烷基或芳基，每个X独立地选自单价烷基、芳基和具有式(2)-G-COOZ的羧基官能团，其中G是具有至少2个间隔原子的二价间隔基团，每个Z独立地选自氢或阳离子，该阳离子独立地选自碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子和金属阳离子，V为0至3，w为0至2，y为0至1，0彡a彡0.9;0彡b<l;0彡c彡0.9;0彡d<0.3，且a+b+c+d = I，条件是每个硅原子平均存在至少0. 002摩尔羧基官能团，且至少10摩尔百分比羧基官能团中的Z基团是独立地选择的阳离子。本专利技术还包括光伏器件，该光伏器件包括覆盖层、布置在覆盖层的表面上的热塑性弹性体和布置在热塑性弹性体上的光伏电池。热塑性弹性体包含至少一种具有平均式(I)(XvRhSiO^JXwRhSiCVKXyRhSiCVKSiCVl的硅酮离聚物，其中每个R是独立地选择的单价烷基或芳基，每个X独立地选自单价烷基、芳基和具有式(2)-G-COOZ的羧基官能团，其中G是具有至少2个间隔原子的二价间隔基团，每个Z独立地选自氢或阳离子，所述阳离子独立地选自碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子和金属阳离子，V为0至3，w为0至2，y为0至1，0彡a彡0.9;0彡b<l;0彡c彡0.9;0彡d<0.3，且a+b+c+d = I，条件是每个硅原子平均存在至少0. 002摩尔羧基官能团，且至少10摩尔百分比羧基官能团中的Z基团是独立地选择的阳离子。本专利技术还包括一种散热的方法。该方法包括沿热源和散热器(heat spreader)之间的热路径插入硅酮离聚物。该硅酮离聚物具有平均式⑴(XvR3-vSi01/2)a(XwR2_wSi02/2)b (XyR1^ySiO372)。(Si04/2) d，其中每个R是独立地选择的单价烷基或芳基，每个X独立地选自单价烷基、芳基和具有式(2)-G-C00Z的羧基官能团，其中G是具有至少2个间隔原子的二价间隔基团，每个Z独立地选自氢或阳离子，所述阳离子独立地选自碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子和金属阳离子，V为0至3, w为0至2, y为0至1,0<a<0. 9;0<b<l;0<c<0. 9;0<d<0. 3,且a+b+c+d = I,条件是每个娃原子平均存在至少0. 002摩尔羧基官能团，且至少10摩尔百分比羧基官能团中的Z基团是独立地选择的阳离子。专利技术详述除非另外说明，否则所有的量、比和百分比按重量计。以下是如本文所用的定义的列表。术语的定义和用法“一个(A) ”和“一个(an)各自指一个或多个。“烷基”指单价饱和烃基。“组合”指通过任何方法放在一起的两个或更多个项目。“共聚物”指用至少两种不同的单体制成的聚合物。共聚物包括但不限于仅用两种不同单体制成的聚合物。“封装的”指被封装物体的至少一个表面在其上具有密封剂。“光伏器件”指通过光伏效应将光直接转化为电的器件。“硅氧烷”和“硅酮”在本文用作同义词。“硅酮树脂”指具有含RxSiO(4_x)/2单元的支链分子结构的聚合物，其中每个R是有机基团；每个X为0、1、2或3 ;条件是至少一个单元具有大于I的X。“取代的”指键合到碳原子的一个或多个氢原子被其他取代基取代。在本专利技术中，用于制备热塑性弹性体的硅酮离聚物具有平均式⑴(XvR3_vSi01/2) a (XwR2_wSi02/2)b (XyR1^ySiO372)。(Si04/2) d，其中每个R是独立地选择的单价烷基或芳基，每个X独立地选自单价烷基、芳基和具有式(2)-G-C00Z的羧基官能团，其中G是具有至少2个间隔原子的二价间隔基团，每个Z独立地选自氢或阳离子，所述阳离子独立地选自碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子和金属阳离子，V为0至3, w为0至2, y为0至1,0<a<0. 9;O≤b<l;0≤C≤0. 9;0≤d<0. 3，且a+b+c+d = I，条件是每个硅原子平均存在0. 002摩尔至0. 5摩尔羧基官能团，且至少10摩尔百分比羧基官能团中的Z基团是独立地选择的阳离子。每个R是独立地选择的单价烷基或芳基。可选择地，每个R是独立地选择的具有I至10个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的芳基。可选择地，每个R是独立地选择的甲基或苯基。可选择地，每个R是甲基。有用的烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基和叔戊基；己基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡明斯，J·B·霍斯特曼，A·W·诺里斯，S·斯维尔，
申请(专利权)人：道康宁公司，
类型：发明
国别省市：