本发明专利技术提供一种高导热有机硅胶灌封胶组合物及其应用，其包括A组分和B组分，其中，A组分包括：乙烯基硅油100份；含氢硅油6～14份；有机硅包覆的氧化铝粉体400～1000份；抑制剂0.1～0.8份；B组分包括：乙烯基硅油100份；有机硅包覆的氧化铝粉体400～1000份；催化剂0.2～1.5份。本发明专利技术的组合物在保证有机硅灌封胶低粘度的前提下，仍能实现高的氧化铝添加量，提高了灌封胶的热导率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高导热有机硅灌封胶组合物及其应用，特别是高导热的双组份有机硅灌封胶组合物，其特别适用于电子电器方面的灌封应用。
技术介绍
绝缘性导热有机硅材料不但克服了传统的解决电子设备散热方法的缺点，如在发热体与散热体之间垫一层绝缘的介质作为导热材料(如云母、氧化铍陶瓷等)所存在的导热性能差、机械性能低、价格高等缺点，而且具有良好的导热性、耐高低温、高弹性、优异的绝缘性，且轻质、易加工成型和抗疲劳性能优良等特点，对于提高电气及电子器件的精度和寿命具有重要意义，已成为现代电气、电子集成技术和电器封装等迫切需要研制的材料。绝缘性导热有机硅材料是通过有机硅材料和导热性绝缘无机物粉体的复合，而赋予其高分子材料以导热特性的，其导热性能取决于有机硅基体和导热填充粉体的协同作用。当填充量较小时，填料粒子间没有接触，对体系导热性贡献不大。但当填充量达到一个临界点时，粒子间相互接触形成链状和网络的热流传输结构，从而提高复合体系的导热性。高品质的导热填充粉体是制备高导热性材料的关键，通常应该具有以下三种特点:(I)高导热系数；(2)在高分子基体中的添加量大，同时不影响其加工或施工性，以及材料的机械性能；(3)在高分子基体中具有高堆积密度。美国专利US2006/0135687A1采用球形氧化铝作为导热填料，与三硅氧烷基单封端的有机硅树脂混合，在催化剂存在下，制备高温硫化的硅橡胶，其热导率可达3W/m K以上。球形氧化铝具有添加量高、在树脂中堆积密度高的优点，但由于制备工艺复杂，其价格昂贵，极大限制其应用范围。`美国专利US4584336采用具有高导热系数的氮化硅粉体、以及氮化硅与氧化锌、氧化铝的复合粉体，制备导热性室温硫化硅橡胶材料。与单独添加氧化铝相比，在获得相同热导率的情况下，可以减少其填料用量。虽然添加氮化硅、氮化铝和氮化硼这些高导热性粉体，可以有效降低粉体用量，但这类粉体具有高表面极性，与有机硅树脂相容性差，于树脂中难分散，且在混炼或者混合过程中材料的粘度显著上升，影响其加工工艺。另外，这类粉体价格昂贵，也限制其广泛应用。中国专利CN1136258C采用至少两组平均粒径差别很大的氧化铝颗粒，第一组平均粒径为10 40 y m,而第二组直径小于5 u m,以增加粉体在树脂中的密实度，用于制备其热导率达到甚至超过1.2ff/m K，断裂伸长率大于30%的高导热硅氧烷弹性体。不少研究通过对氧化铝表面进行有机化处理，以增大氧化铝粉体的填充量，从而达到提高有机硅复合材料的热导率，如文献“表面处理剂对Al2O3填充硅橡胶导热性能的影响”(有机硅材料，2009，23-3:140 143)，考察了 5种表面处理剂六甲基二硅氮烷、乙烯基二乙氧基娃烧、乙稀基二(￠-甲氧基乙氧基)娃烧(A-172)、Y _氣丙基二乙氧基娃烧、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯对Al2O3充硅橡胶性能的影响。结果发现，这五种表面处理剂均能提高硅橡胶的热导率及拉伸强度，其中A-172的效果最好，添加A-172后样品的热导为0.61ff/m K，比未加表面处理剂时的0.546ff/m K，提高了 12.7%。中国专利CNlOl 151327A采用具有长链有机硅氧烷的三烷基硅氧烷，处理氧化铝粉体表面，结果表明，所制备的导热硅橡胶材料，与未处理的氧化铝填料相比，在相同氧化铝添加量下，其门尼粘度下降60%以上，而拉伸强度增加约30%。上述处理氧化铝有机化途径在一定程度上可以降低有机硅材料的加工粘度，提高其在树脂中的添加量，但依然存在以下不足:(I)小分子量的偶联剂，由于有机分子链段短，对无机粉体表面的包覆效果有限；(2)有机硅长链利于对粉体表面的包覆，且与树脂之间有良好的相容性，但也会与树脂的分子链段之间形成缠绕，特别是当粉体填充量较大时，在一定程度上，通过粉体颗粒的桥连作用，将树脂分子链段物理交联起来，从而增大其导热有机硅混合物的粘度，影响其施工工艺。导热有机硅灌封胶要求具有高热导率和低粘度，前者保证能有效传递热量，而后者能确保灌封胶能良好的进入施胶位置，特别是较细窄的施胶处，以及保证胶对基材的良好浸润。通过增加氧化铝粉体的填充量可提高所获得的有机硅材料的热导率，但这反过来又会导致有机硅混合物粘度的增大。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种在保证有机硅灌封胶低粘度的前提下，仍能实现高的氧化铝添加量的高导热有机硅灌封胶组合物及其应用。本专利技术的专利技术人经过大量研究发现，在小分子偶联剂处理氧化铝粉体颗粒的基础上，进一步通过乙烯基娃油和含氢娃油的娃氢化反应，在其表面形成一交联的有机娃薄层，这种新的粉体表面有机化途径，不仅能提供有机硅与粉体的化学连接，而且避免了长链有机硅偶联剂处理所引起的分子间缠绕，由此，在保证有机硅灌封胶低粘度下，仍可实现高的氧化铝添加量。 因此，本专利技术提供了一种高导热有机硅胶灌封胶组合物，其包括分开放置的A组分和B组分,其中,A组分包括按重量份计:乙烯基娃油100份；含氢娃油6 14份；有机娃包覆的氧化铝粉体400 1000份；抑制剂0.1 0.8份；B组分包括按重量份计:乙烯基硅油100份；有机硅包覆的氧化铝粉体400 1000份；催化剂0.2 1.5份；其中，所述有机硅包覆的氧化铝粉体可以通过以下方法制得:将100重量份的氧化铝粉体和30 50重量份的溶剂加入反应釜中，在搅拌下将所形成的悬浮液加热到70 120°C，加入0.2 0.8重量份的硅烷偶联剂，保温30 180min，降至室温后加入3 8重量份的乙烯基硅油和0.2 0.8重量份的含氢硅油，然后滴加含有I 5重量份催化剂的醇溶液，搅拌2 5h后抽滤，将获得的固体干燥即得到所述有机硅包覆的氧化铝粉体。将包含有乙烯基硅油、含氢硅油、有机硅包覆的氧化铝和抑制剂的A组分，与包含乙烯基硅油、催化剂和有机硅包覆的氧化铝的B组分，按一定比例混合，在所述催化剂的作用下，通过硅氢加成反应，在室温下即可获得高导热的有机硅导热复合材料。本专利技术优选用非规则形状的a晶型氧化铝颗粒原料，颗粒的平均粒径优选为5 50 y m。若颗粒太细，在树脂中的分散差，容易导致灌封胶粘度上升；而太粗会影响灌封胶固化物的表面光滑性。氧化铝的有机硅包覆是本专利技术的技术关键，它包括两个化学过程:首先在加热下(优选80 100°C，最优选90°C )将具有碳碳双键的硅烷偶联剂化学耦合到氧化铝颗粒表面；然后在室温下，通过乙烯基硅油和含氢硅油之间的硅氢化反应，在其表面形成交联有机硅薄层。由于偶联剂末端的双键可参与硅氢加成反应，使得有机硅薄层与粉体之间存在牢固的化学连接。上述的两个化学过程均在溶剂中进行，即将氧化铝粉体分散在溶剂中，通过搅拌形成悬浮液，这有利于偶联剂与粉体的耦合，以及硅氢化过程能均匀地在粉体的表面进行。溶剂用量原则上不影响偶联剂与粉体颗粒的耦合过程，但需要确保所形成的悬浮液具有适合的粘度，以使得偶联剂可与粉体颗粒均匀的接触，最优选为所用氧化铝粉体质量的30% 50%。所选用的溶剂种类应不干扰上述两个化学反应过程的进行，其沸点应在90°C以上，对反应物具有良好的溶解性，且对硅氢加成反应所形成的有机薄层不产生溶胀效果。最优选乙醇、乙二醇、正丁醇、异丁醇的一种或多种。其中乙醇最好与其它溶剂混用，以使其本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高导热有机硅胶灌封胶组合物，其包括分开放置的A组分和B组分，其中，A组分包括按重量份计：乙烯基硅油100份；含氢硅油6～14份；有机硅包覆的氧化铝粉体400～1000份；抑制剂0.1～0.8份；B组分包括按重量份计：乙烯基硅油100份；有机硅包覆的氧化铝粉体400～1000份；催化剂0.2～1.5份；其中，所述有机硅包覆的氧化铝粉体通过以下方法制得：将100重量份的氧化铝粉体和30～50重量份的溶剂加入反应釜中，在搅拌下将所形成的悬浮液加热到70～120℃，加入0.2～0.8重量份的硅烷偶联剂，保温30～180min，降至室温后加入3～8重量份的乙烯基硅油和0.2～0.8重量份的含氢硅油，然后滴加含有1～5重量份催化剂的醇溶液，搅拌2～5h后抽滤，将获得的固体干燥即得到所述有机硅包覆的氧化铝粉体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜宏伟，程宪涛，
申请(专利权)人：佛山市金戈消防材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。