本發(fā)明涉及有機(jī)硅灌封膠領(lǐng)域，特別涉及一種新能源高導(dǎo)熱低比重有機(jī)硅灌封膠。
背景技術(shù)：
由于具有優(yōu)異的電絕緣性能、耐高低溫性能、耐候性、阻燃性，硅橡膠在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。隨著電子元件密度和集成程度的提高，以及新能源領(lǐng)域的迅速崛起，對(duì)以熱輻射為特征的導(dǎo)熱灌封膠也提出更高的導(dǎo)熱和更低的比重的要求。由于硅橡膠本身不具有這樣的導(dǎo)熱性能，一般需要加入高導(dǎo)熱性的填料，并且需要填料進(jìn)行大量的填充以達(dá)到高導(dǎo)熱性(專利US8796190、EP 0745643、JP 107003)，這樣的填充將會(huì)損害硅橡膠的可操作性，使橡膠變成低力學(xué)性能、低粘合力、高硬度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種新能源高導(dǎo)熱低比重有機(jī)硅灌封膠，該有機(jī)硅灌封膠具有良好的可操作性和流動(dòng)性、高導(dǎo)熱性以及低比重性。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
一種新能源高導(dǎo)熱低比重有機(jī)硅灌封膠，包括A組分和B組分，按照重量比，A組分∶B組分＝1∶1，
所述的A組分，包括如下重量份的組分混合而成：
100份 乙烯基聚硅氧烷
130～190份 導(dǎo)熱填料
1～5份 催化劑
所述的B組分，包括如下重量份的組分混合而成：
進(jìn)一步的技術(shù)方案是，新能源高導(dǎo)熱低比重有機(jī)硅灌封膠采用室溫固化成型或者加溫固化成型。
進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述的乙烯基聚硅氧烷，包含至少兩個(gè)與硅原子連接的乙烯基，它可以是直連的或者是支鏈或者是他們的混合物?？梢赃x自：分子兩端都用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷；分子兩端都用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基苯基硅氧烷與二甲基硅氧烷的共聚物；分子兩端都用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷與二甲基硅氧烷的共聚物；分子兩端都用三甲基甲硅氧烷封端的甲基乙烯基硅氧烷與二甲基硅氧烷的共聚物；分子兩端都用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基(三氟丙基)聚硅氧烷；由下列硅氧烷單元式組成的硅氧烷共聚物：(CH3)3SiO1/2，CH3SiO3/2，CH3ViSiO1/2，(CH3)2SiO2/2，或者上述兩種或者更多種的混合物。對(duì)于上述的有機(jī)硅氧烷在25℃的粘度沒(méi)有特別的限制，可以選擇50～5000cs，如果粘度低于下限，對(duì)于整體組合物的力學(xué)性能將是有害的，如果粘度高于上線對(duì)于整體組合物的流動(dòng)性將是不利的，優(yōu)選100～3000cs，更優(yōu)選100～1000cs，更優(yōu)選兩種粘度的互配組合物，對(duì)于上述的有機(jī)硅氧烷的結(jié)構(gòu)也沒(méi)有特別的限制，但優(yōu)選直鏈和部分支鏈的直鏈型互配，有利于交聯(lián)點(diǎn)的均勻分布，兼顧好拉伸強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率，并具備良好的抗撕裂性能。優(yōu)選直鏈型聚硅氧烷與支鏈型聚硅氧烷按質(zhì)量比100∶0～50混合使用。
進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述含氫聚硅氧烷為烯丙基縮水甘油醚、乙烯基三甲氧基硅烷、低含氫硅油按比例3～10∶3～10∶5～30在銠催化劑下的加成反應(yīng)產(chǎn)物。
進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的含氫聚硅氧烷包含至少兩個(gè)與硅原子連接氫原子的有機(jī)聚硅氧烷，為了保證良好的力學(xué)性能優(yōu)選摩爾比：Si-H/Si-Vi＝1.1～1.3，優(yōu)選硅氫含量≤0.5wt％。
進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的催化劑為鉑金催化劑。例如氯鉑酸-異丙醇催化劑、氯鉑酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷催化劑、氯鉑酸-四乙烯基四甲基環(huán)四硅氧烷催化劑，加成反應(yīng)的催化劑加入量一般為組分A和組分B的0.1～10ppm。
進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的導(dǎo)熱無(wú)機(jī)填料，用于賦予硅氫加成固化成型硅橡膠的導(dǎo)熱性。該導(dǎo)熱填料實(shí)例如下：氧化鋁、氧化鎂、硅微粉、氮化硼、氧化鋅、氮化鋁、碳化硅、氧化鈦、石墨烯、短切碳纖維。導(dǎo)熱填料的形狀，可以具有球形、圓柱形、不規(guī)則形狀的顆粒。對(duì)于導(dǎo)熱填料的平均粒徑?jīng)]有特別限制可以選擇0.1-50um，優(yōu)選0.2-45um。以及可以配備長(zhǎng)度為0.5-1.2um短切碳纖維。為了得到的導(dǎo)熱硅橡膠組合物有更好的可操作性，特別優(yōu)選所有的導(dǎo)熱填料進(jìn)行有機(jī)偶聯(lián)劑的干法包覆改性，而短切纖維則進(jìn)行濕法改性包覆。為了得到良好的導(dǎo)熱性以及流動(dòng)性，優(yōu)選球形填料、不規(guī)則和短切纖維的大小不同平均粒徑的互配，以減少填料之間的空隙，增加“架橋”網(wǎng)絡(luò)連接密度。更優(yōu)選氮化硼和氧化鎂為20～45um球形填料，氫氧化鋁和硅微粉為3～12um不規(guī)則形狀填料，石墨烯為0.1-3um的不規(guī)則形狀填料，短切碳纖維的長(zhǎng)度為0.5～1.2um。更優(yōu)選采用石墨烯、短切碳纖維、硅微粉、氫氧化鋁、球形氧化鎂和球形氮化硼。優(yōu)選上述填料按質(zhì)量比為0.5～5∶0～5∶30～120∶30～80∶5～30∶5～30混合而成。
進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的延遲控制劑，賦予A、B雙組份1比1混合時(shí)，有適當(dāng)?shù)牟僮鞴に嚂r(shí)間。優(yōu)選多乙烯基聚硅氧烷、乙炔環(huán)己醇、馬來(lái)酸酯類化合物、苯并三唑。其添加量為A、B組分總重量的1.2ppm～30ppm。
進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的應(yīng)力調(diào)節(jié)劑，賦予有機(jī)硅灌封膠高柔韌性、低模量、低應(yīng)力，保護(hù)受機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的電子元器件。優(yōu)選二甲基氫基封端的聚二甲基硅氧烷，其填加量為0～10份。
綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明指通過(guò)選擇低比重導(dǎo)熱填料，通過(guò)不同形狀的不同粒徑等級(jí)的填料互配，導(dǎo)熱粉體進(jìn)行表面改性，該組合物顯示良好的可操作性和流動(dòng)性，高導(dǎo)熱性以及低比重性。
具體實(shí)施方式
本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
含氫硅氧烷合成1：在配備有溫度計(jì)、攪拌器、冷凝管、恒壓滴液漏斗的四口瓶，加入5份烯丙基縮水甘油醚、3份乙烯基三甲氧基硅烷、5ppm銠金屬催化劑攪拌分散均勻，在90℃下，滴加10份低含氫硅油，反應(yīng)4小時(shí)，降溫加入3份食品吸附碳攪拌15分鐘，過(guò)濾、減壓蒸餾脫低。
含氫硅氧烷合成2：在配備有溫度計(jì)、攪拌器、冷凝管、恒壓滴液漏斗的四口瓶中，加入10份烯丙基縮水甘油醚、5份乙烯基三甲氧基硅烷、3ppm銠金屬催化劑攪拌分散均勻，在40℃下，滴加20份含氫硅油，反應(yīng)2小時(shí)，升溫到90℃，反應(yīng)3小時(shí)，降溫加入3份食品級(jí)活性炭攪拌15分鐘，過(guò)濾、減壓蒸餾脫低。
填料的表面改性1：將300份導(dǎo)熱填料加入高速混合機(jī)中，于120℃下預(yù)熱2小時(shí)，迅速加入8份50wt％十二烷基三甲氧基硅烷的乙醇溶液，在此溫度下改性40分鐘。隨后在130℃下預(yù)熟化1小時(shí)。得到表面改性導(dǎo)熱填料。
填料的表面改性2：將300份導(dǎo)熱填料加入高速混合機(jī)中，于130℃下預(yù)熱2小時(shí)，迅速加入5份50wt％甲基三甲氧基硅烷的乙醇溶液、1份六甲基二硅氮烷、3份50wt％十二烷基三甲氧基硅烷的乙醇溶液，在此溫度下改性60分鐘。隨后在130℃下預(yù)熟化1小時(shí)。得到表面改性的導(dǎo)熱填料。
實(shí)施例1：
在行星式混合機(jī)中加入100份二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，20份改性球形氮化硼，10份改性球形氧化鎂，100份改性硅微粉，50份改性氫氧化鋁，3份石墨烯，在120℃，-0.06Mpa條件下攪拌分散60分鐘。加入10ppm鉑金催化劑攪拌分散均勻，制成A組分。
在行星式混合機(jī)中加入100份二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，20份改性球形氮化硼，10份改性球形氧化鎂，100份改性硅微粉，50份改性氫氧化鋁，3份石墨烯，在120℃，-0.06MPa條件下攪拌60分鐘。加入5份含氫聚硅氧烷合成2，30ppm苯并三唑攪拌分散均勻，制成B組分。
將A、B組分按質(zhì)量比1比1混合成型，測(cè)試結(jié)果如表1。
實(shí)施例2：
在行星式混合機(jī)中加入85份二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，10份二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷與二甲基硅氧烷的共聚物，5份改性球形氮化硼，20份改性球形氧化鎂，100份改性硅微粉，60份改性氫氧化鋁，1份石墨烯，在120℃，-0.08Mpa條件下攪拌分鐘40分鐘。冷卻到室溫，10ppm鉑金催化劑攪拌分散均勻，制成A組分。
在行星式混合機(jī)中加入85份二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，10份二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷與二甲基硅氧烷的共聚物，5份改性球形氮化硼，20份改性球形氧化鎂，100份改性硅微粉，60份改性氫氧化鋁，1份石墨烯，在120℃，-0.08Mpa條件下攪拌分鐘40分鐘。加入2份含氫聚硅氧烷合成1和3份低含氫硅油，10ppm四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷，10ppm乙炔環(huán)己醇，攪拌分散均勻，制成B組分。
將A、B組分按質(zhì)量比1比1混合成型，測(cè)試結(jié)果如表1。
實(shí)施例3：
在行星式混合機(jī)中加入95份二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，15份端三甲基聚乙烯基甲基-二甲基硅氧烷，15份5份改性石墨烯，10份改性球形氧化鎂，10份改性氮化硼，100份改性硅微粉，60份改性氫氧化鋁，在120℃，-0.08Mpa條件下攪拌分鐘40分鐘。冷卻到室溫，10ppm鉑金催化劑攪拌分散均勻，制成A組分。
在行星式混合機(jī)中加入100份二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，10份15份端三甲基聚乙烯基甲基-二甲基硅氧烷，5份改性石墨烯，10份改性球形氧化鎂，10份改性氮化硼，100份改性硅微粉，60份改性氫氧化鋁，在120℃，-0.08Mpa條件下攪拌分鐘40分鐘。加入2份含氫聚硅氧烷合成1和3份低含氫硅油，10ppm四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷，10ppm苯并三唑，攪拌分散均勻，制成B組分。
將A、B組分按質(zhì)量比1比1混合成型，測(cè)試結(jié)果如表1。
實(shí)施例4：
在行星式混合機(jī)中加入100份端乙烯基聚甲基三氟丙基-二甲基硅氧烷，0.5份改性石墨烯，0.2份短切碳纖維，10份改性球形氧化鎂，10份改性氮化硼，100份改性硅微粉，60份改性氫氧化鋁，在120℃，-0.08Mpa條件下攪拌分鐘40分鐘。冷卻到室溫，10ppm鉑金催化劑攪拌分散均勻，制成A組分。
在行星式混合機(jī)中加入100份端乙烯基聚甲基三氟丙基-二甲基硅氧烷，0.5份改性石墨烯，0.2份短切碳纖維，10份改性球形氧化鎂，10份改性氮化硼，100份改性硅微粉，60份改性氫氧化鋁，在120℃，-0.08Mpa條件下攪拌分鐘40分鐘。加入2份含氫聚硅氧烷合成2和3份低含氫硅油，10ppm乙炔環(huán)己醇，10ppm苯并三唑，攪拌分散均勻，制成B組分。
將A、B組分按質(zhì)量比1比1混合成型，測(cè)試結(jié)果如表1。
對(duì)比實(shí)施例1：
在行星式混合機(jī)中加入100份二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，150份改性氧化鋁，50份改性氫氧化鋁，在120℃，-0.06Mpa條件下分散60分鐘。加入10ppm鉑金催化劑攪拌分散均勻，制成A組分。
在行星式混合機(jī)中加入100份二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，150份改性氧化鋁，50份改性氫氧化鋁，在120℃，-0.06Mpa條件下分散60分鐘。加入1份含氫聚硅氧烷合成1，4份低含氫硅油，30ppm苯并三唑攪拌分散均勻，制成B組分。
將A、B組分按質(zhì)量比1比1混合成型，測(cè)試結(jié)果如表1。
對(duì)比實(shí)施例2：
在行星式混合機(jī)中加入100份二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，300份非改性氧化鋁，在120℃，-0.06Mpa條件下分散60分鐘。加入10ppm鉑金催化劑攪拌分散均勻，制成A組分。
在行星式混合機(jī)中加入100份二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，300份非改性氧化鋁，在120℃，-0.06Mpa條件下分散60分鐘。加入1份含氫聚硅氧烷合成2，4份低含氫硅油，30ppm苯并三唑攪拌分散均勻，制成B組分。
將A、B組分按質(zhì)量比1比1混合成型，測(cè)試結(jié)果如表1。
結(jié)果如下：