本發(fā)明屬于材料領域，具體涉及一種高導熱有機硅灌封膠及其制備方法，特別適合用于航海電機。

背景技術：

隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，各種特定用途的特種電機應運而生，進而對絕緣材料行業(yè)提出了不少要求，高導熱灌封膠只是其中一個品種。航海電機的絕緣處理用高導熱灌封膠，因為其應用環(huán)境的特殊，不僅要求灌封材料具有一定的絕緣性能，還要求其兼?zhèn)鋬?yōu)良的耐鹽水，耐高低溫，耐臭氧腐蝕，耐紫外光老化等特殊性能?，F(xiàn)在市場上流通的灌封膠普遍存在粘結力差、阻燃性能不強、易老化、遇到高溫易融化脫落等缺點，很難適用于航海電機復雜多變的環(huán)境。如中國專利CN104403626A公開了一種LED驅(qū)動電源用高抗中毒單組份灌封膠及其制備方法，所述灌封膠由100份的乙烯基聚二甲基硅氧烷、100～300份的導熱填料、5～50份的含氫硅油交聯(lián)劑、0.01～0.5份的固化抑制劑和0.1～5份的鉑絡合物催化劑制備而成，該灌封膠可充分填充LED驅(qū)動電源內(nèi)部的微細孔隙，固化后具有一定的導熱性能，但導熱率也只有1.5W/m·K，另一方面，該灌封膠采用常用的含氫硅油作為交聯(lián)劑，對提高灌封膠的拉伸強度、斷裂延伸率和硬度并沒有很大的作用，配方中也沒有其他可以提高灌封膠的拉伸強度、斷裂延伸率和硬度的組分加入，所以，灌封膠的拉伸強度、斷裂延伸率和硬度必然不高，所以，該灌封膠仍很難適應航海電機復雜多變的環(huán)境。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種高導熱有機硅灌封膠及其制備方法。

為解決以上技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種高導熱有機硅灌封膠，以重量百分含量計，所述灌封膠的原料配方包括：

本發(fā)明中，所述基礎聚合物為含有二個或二個以上乙烯基的聚硅氧烷，其25℃下旋轉(zhuǎn)粘度200mPa.s～4000mPa.s。

優(yōu)選地，所述基礎聚合物為端乙烯基硅油，其25℃下旋轉(zhuǎn)粘度200mPa.s～1200mPa.s，乙烯基含量0.5～2mol％。

更優(yōu)選地，所述基礎聚合物為低粘度端乙烯基硅油和高粘度端乙烯基硅油按質(zhì)量比1：1～2的混合物，其中，所述低粘度端乙烯基硅油的25℃下旋轉(zhuǎn)粘度為250mPa.s～350mPa.s，所述高粘度端乙烯基硅油的25℃下旋轉(zhuǎn)粘度為900mPa.s～1100mPa.s。

具體地，所述基礎聚合物為所述低粘度端乙烯基硅油和高粘度端乙烯基硅油按質(zhì)量比1：1.5復配時，所述灌封膠的綜合性能良好。

本發(fā)明中，所述交聯(lián)劑是通過3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷(MPMS)、六甲基二硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基環(huán)四硅氧烷在水和酸性催化劑的存在下發(fā)生反應制得的具有增稠作用的新型丙烯酸酯基的聚甲基氫硅氧烷交聯(lián)劑。

優(yōu)選地，所述酸性催化劑為硫酸，如選用濃硫酸。

優(yōu)選地，所述反應在20℃～30℃條件下進行。

優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑的具體制備方法包括以下步驟：將3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基環(huán)四硅氧烷、水加入反應釜中攪拌混合，然后在攪拌條件下加入酸性催化劑，在溫度20℃～30℃條件下進行反應，反應完成后，在反應體系中加入堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH為6.5～7.5，然后在80℃～120℃下減壓蒸餾2h～4h，即得所述交聯(lián)劑。

更優(yōu)選地，所述堿性物質(zhì)為碳酸鈉。

優(yōu)選地，所述催化劑為鉑及其絡合物、鈀及其絡合物、鎳及其絡合物、銠及其絡合物中的一種或幾種的組合。

更優(yōu)選地，所述催化劑選用鉑與乙烯基雙封頭的絡合物，具體如卡斯特催化劑。

優(yōu)選地，所述抑制劑為炔醇類化合物、多乙烯基硅氧烷類化合酰胺類化合物和含雙鍵的二元酸酯類化合物中的一種或幾種的組合，具體如市售OS-121型抑制劑。

優(yōu)選地，所述填料為白炭黑、微米氮化硅、納米氧化鋁、納米碳酸鈣、氮化硼、碳納米管、水滑石中的一種或幾種的組合。

更優(yōu)選地，所述填料為納米氧化鋁、微米氮化硅中的一種或二者的組合。

本發(fā)明中，所述納米氧化鋁的粒徑為15-20nm。

本發(fā)明中，所述微米氮化硅的粒徑為3-10μm。

本發(fā)明中，全部所述的原料均可通過商購和/或采取已知的手段來制備得到，沒有加以特別說明時，均滿足標準化工產(chǎn)品要求。

本發(fā)明采取又一技術方案：

一種上述高導熱有機硅灌封膠的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)交聯(lián)劑的制備：將3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基環(huán)四硅氧烷、水加入反應釜中攪拌混合，然后在攪拌條件下加入酸性催化劑，在溫度20℃～30℃條件下進行反應，反應完成后，在反應體系中加入堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH為6.5～7.5，然后在80℃～120℃下減壓蒸餾2h～4h，即得所述交聯(lián)劑；

(2)灌封膠的制備：按配方，將基礎聚合物、交聯(lián)劑、催化劑、抑制劑、填料均勻混合，然后在線速度10～20m/s的高剪切作用下，均勻分散，然后真空脫泡15～30min，即得所述灌封膠。

本發(fā)明采取另一技術方案：上述高導熱有機硅灌封膠在航海電機中的應用。

由于上述技術方案的實施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明的灌封膠采用含有二個或二個以上乙烯基的聚硅氧烷作為基礎聚合物，改性的有機硅作為交聯(lián)劑，同時添加合適配比的填料，并控制催化劑和抑制劑的用量制備出的灌封膠具有優(yōu)良的導熱性能、阻燃性能、耐熱溫度，在耐鹽霧試驗和抗中毒性試驗中，也表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。由于采用改性的有機硅作為交聯(lián)劑，使得本發(fā)明灌封膠還具有優(yōu)異的拉伸強度、斷裂延伸率和硬度，適用于航海電機定子的密封。

本發(fā)明的灌封膠還具有成型工藝簡單、環(huán)保無污染等優(yōu)點。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種具有良好導熱性能、阻燃性能以及粘接性能的加成型有機硅灌封膠，本加成型有機硅灌封膠還具有固化時催化劑用量較少，無副產(chǎn)物產(chǎn)生，能深層固化，固化物的尺寸穩(wěn)定性高，線性收縮率低。使得其適合航海電機定子的使用，在航海用電機定子上具有良好的穩(wěn)定性，適應復雜多變的氣候，同時，具有較高的使用壽命。

以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體使用的不同要求做進一步調(diào)整，未注明的實施條件為常規(guī)實驗中的條件。

實施例1

(1)稱取25g 3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2g六甲基二硅氧烷、15g八甲基環(huán)四硅氧烷、25g四甲基環(huán)四硅氧烷、2g水加入三口燒瓶中，在攪拌條件下，加入3g濃硫酸，在30℃下反應11h，加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值至中性，在80℃下減壓蒸餾3h，即得所述丙烯酸酯基的聚甲基氫硅氧烷交聯(lián)劑。

(2)稱取40g低粘度端乙烯基硅油(25℃下旋轉(zhuǎn)粘度為300mPa.s)、60g高粘度端乙烯基硅油(25℃下旋轉(zhuǎn)粘度為1000mPa.s)、3g交聯(lián)劑、0.38g卡斯特催化劑、0.01g抑制劑、15g納米氧化鋁和100g微米氮化硅均勻混合，然后在線速度10m/s的高剪切作用下，均勻分散，在真空干燥箱中真空脫泡15min，即得所述灌封膠。

(3)倒入模具中，在130℃下固化2h，制成試樣進行各項測試。

實施例2

(1)稱取30g 3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3g六甲基二硅氧烷、10g八甲基環(huán)四硅氧烷、20g四甲基環(huán)四硅氧烷、3g水加入三口燒瓶中，在攪拌條件下，加入2.5g濃硫酸，在28℃下反應11h，加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值至中性，在90℃下減壓蒸餾2.5h，即得所述丙烯酸酯基的聚甲基氫硅氧烷交聯(lián)劑。

(2)稱取35g低粘度端乙烯基硅油、65g高粘度端乙烯基硅油、5g交聯(lián)劑、0.4g卡斯特催化劑、0.01g抑制劑、30g納米氧化鋁和100g微米氮化硅均勻混合，然后在線速度15m/s的高剪切作用下，均勻分散，在真空干燥箱中真空脫泡20min，即得所述灌封膠。

(3)倒入模具中，在120℃下固化4h，制成試樣進行各項測試。

實施例3

(1)稱取20g 3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、4g六甲基二硅氧烷、10g八甲基環(huán)四硅氧烷、25g四甲基環(huán)四硅氧烷、4g水加入三口燒瓶中，在攪拌條件下，加入2g濃硫酸，在25℃下反應13h，加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值至中性，在100℃下減壓蒸餾2h，即得所述丙烯酸酯基的聚甲基氫硅氧烷交聯(lián)劑。

(2)稱取40g低粘度端乙烯基硅油、60g高粘度端乙烯基硅油、10g交聯(lián)劑、0.42g卡斯特催化劑、0.01g抑制劑、60g納米氧化鋁和60g微米氮化硅均勻混合，然后在線速度20m/s的高剪切作用下，均勻分散，在真空干燥箱中真空脫泡30min，即得所述灌封膠。

(3)倒入模具中，在140℃下固化1.5h，制成試樣進行各項測試。

實施例4

(1)稱取30g 3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、5g六甲基二硅氧烷、8g八甲基環(huán)四硅氧烷、30g四甲基環(huán)四硅氧烷、5g水加入三口燒瓶中，在攪拌條件下，加入1.5g濃硫酸，在24℃下反應10h，加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值至中性，在120℃下減壓蒸餾1.5h，即得所述丙烯酸酯基的聚甲基氫硅氧烷交聯(lián)劑。

(2)稱取45g低粘度端乙烯基硅油、50g高粘度端乙烯基硅油、8g交聯(lián)劑、0.45g卡斯特催化劑、0.02g抑制劑、100g納米氧化鋁和20g微米氮化硅均勻混合，然后在線速度20m/s的高剪切作用下，均勻分散，在真空干燥箱中真空脫泡30min，即得所述灌封膠。

(3)倒入模具中，在135℃下固化2h，制成試樣進行各項測試。

對比例1

(1)稱取35g乙烯基硅油、1g含氫硅油、46g十六烷基三甲氧基硅烷改性氧化鋁、17.4g二乙基次磷酸鋁、0.04g鉑催化劑、0.2g抑制劑，然后在線速度20m/s的高剪切作用下，均勻分散，在真空干燥箱中真空脫泡30min，即得所述灌封膠。

(2)倒入模具中，在110℃下固化4h，制成試樣進行各項測試。

對比例2

(1)稱取30g氮化鋁、70g甲基含氫硅油、30g白炭黑、17.4g二乙基次磷酸鋁、60g乙烯基聚二甲基硅氧烷、8g硅烷偶聯(lián)劑、1g含氫硅油、2g鉑催化劑，然后在線速度30m/s的高剪切作用下，均勻分散，在真空干燥箱中真空脫泡30min，即得所述灌封膠。

(2)倒入模具中，在130℃下固化2h，制成試樣進行各項測試。

灌封膠性能測試：

將實施例1-4所制得灌封膠進行相關性能測試，并以市售兩種同類型灌封膠作為對照，具體結果見表1。

表1為實施例1～4和對比例1～2的灌封膠性能測試結果

由表1可知，與對比例1-2的灌封膠相比，實施例1-4所制得的灌封膠的交聯(lián)劑采用的是改性的有機硅樹脂，提高了灌封膠的拉伸強度、斷裂延伸率和硬度。填料的配比改進大大提高了導熱系數(shù)、阻燃等級和耐熱溫度。與此同時，在耐鹽霧試驗和抗中毒試驗中，本發(fā)明的灌封膠性能更加優(yōu)越，符合航海電機復雜多變的應用環(huán)境。具有廣泛的使用溫度范圍(-55℃-180℃)，熱穩(wěn)定性、化學電絕緣性能優(yōu)異，耐鹽水，耐高低溫，耐臭氧腐蝕，耐紫外光老化等顯明的優(yōu)點。

以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，且本發(fā)明不限于上述的實施例，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。