本發(fā)明屬于灌封膠，具體涉及強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在快速發(fā)展的電子工業(yè)中，隨著5g通信、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)趨勢(shì)日益向著高度集成化、多功能化、輕量化以及極端環(huán)境適應(yīng)性方向發(fā)展。這一趨勢(shì)對(duì)電子元器件的封裝與保護(hù)材料提出了前所未有的挑戰(zhàn)。電子灌封膠作為關(guān)鍵的封裝材料之一，其性能直接影響到電子產(chǎn)品的整體性能、可靠性和使用壽命。傳統(tǒng)電子灌封膠主要依賴于環(huán)氧樹脂、聚氨酯、有機(jī)硅等材料作為基體，并輔以各類填料和助劑來(lái)提升其性能。然而，這些傳統(tǒng)材料在應(yīng)對(duì)現(xiàn)代電子產(chǎn)品的高要求時(shí)顯得力不從心。例如，在高溫、高濕、強(qiáng)腐蝕等極端環(huán)境下，傳統(tǒng)灌封膠的粘接強(qiáng)度會(huì)顯著下降，導(dǎo)致電子元器件的密封失效，進(jìn)而引發(fā)短路、漏電等安全問(wèn)題。此外，傳統(tǒng)灌封膠在固化過(guò)程中可能產(chǎn)生較大的收縮率，導(dǎo)致封裝層與電子元器件之間產(chǎn)生微裂紋，進(jìn)一步降低了產(chǎn)品的可靠性。

2、為了克服傳統(tǒng)灌封膠的上述缺陷，研究人員開始將目光投向新型粘接劑的開發(fā)與應(yīng)用。新型粘接劑通常具有獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，能夠在不同條件下展現(xiàn)出優(yōu)異的粘接性能、耐溫性、耐化學(xué)腐蝕性以及低收縮率等特點(diǎn)。這些特性使得新型粘接劑成為提升電子灌封膠性能的理想選擇。目前，已有多種新型粘接劑被成功應(yīng)用于電子灌封膠中，如改性環(huán)氧樹脂、高性能有機(jī)硅、納米復(fù)合材料等。這些新型粘接劑不僅顯著提高了灌封膠的粘接強(qiáng)度和穩(wěn)定性，還賦予了灌封膠更多的功能特性，如導(dǎo)熱性、阻燃性、電磁屏蔽性等。然而，盡管新型粘接劑在電子灌封膠中的應(yīng)用取得了一定進(jìn)展，但市場(chǎng)上仍在尋求一種更能貼合現(xiàn)代電子產(chǎn)品多元化高性能需求的灌封膠，以進(jìn)一步優(yōu)化和完善現(xiàn)有的封裝材料選擇。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠，其分子結(jié)構(gòu)中具有多重官能團(tuán)，有效提升了灌封膠的相容性、補(bǔ)強(qiáng)效果及粘接性能，不僅能夠滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)品對(duì)高性能封裝材料的需求，還能夠?yàn)殡娮庸I(yè)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支持和保障。

2、本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠的制備方法，科學(xué)合理，簡(jiǎn)單易行。

3、本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：

4、所述的強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠，包括以下重量份數(shù)的原料：

5、α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷：90~110份；

6、二甲基硅油：7~9份；

7、羥基硅油：1.8~3份；

8、甲基三乙酰氧基硅烷：2~4份；

9、乙基三乙酰氧基硅烷：2~5份；

10、白油：1~3份；

11、二醋酸二丁基錫：0.05~0.2份；

12、氣相法白炭黑：15~25份；

13、粘接劑：1~4份；

14、所述的粘接劑為環(huán)氧基丙烯酰氧基硅烷偶聯(lián)劑，由γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（kh-560）與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷經(jīng)硅烷偶聯(lián)反應(yīng)制得。

15、所述的環(huán)氧基丙烯酰氧基硅烷偶聯(lián)劑，包括以下重量份數(shù)的原料：

16、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（kh-560）：50~60份；

17、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷：90~110份；

18、正硅酸乙酯：1~2份；

19、乙醇：2~3份；

20、去離子水：6~8份。

21、所述的環(huán)氧基丙烯酰氧基硅烷偶聯(lián)劑的制備方法為：

22、將正硅酸乙酯、乙醇和去離子水混合后得到前驅(qū)體溶液，將γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷混合后，加入前驅(qū)體溶液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完畢即得環(huán)氧基丙烯酰氧基硅烷偶聯(lián)劑，其反應(yīng)式如下：

23、。

24、所述的反應(yīng)的條件為：先在室溫條件下反應(yīng)2~2.5h，然后升溫至80~85℃，繼續(xù)反應(yīng)1~1.5h。

25、所述的α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷的粘度為18000~22000mpa·s。

26、所述的二甲基硅油的粘度為320~350mpa·s。

27、所述的氣相法白炭黑的比表面積為290~310m2/g。

28、所述的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（kh-560）的純度≥98%；所述的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷的純度≥98%。

29、所述的白油為3號(hào)白油。

30、所述的甲基三乙酰氧基硅烷的純度≥90%；所述的乙基三乙酰氧基硅烷的純度≥95%；所述的二醋酸二丁基錫的純度≥33%。

31、所述的強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠的制備方法，包括以下步驟：

32、（1）將α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷加入至捏合機(jī)中，然后分次加入氣相法白炭黑和羥基硅油，捏合均勻，升溫至120℃，在真空度為0.1mpa的條件下抽真空1h，得到基礎(chǔ)膠料；

33、（2）控制物料溫度＜35℃，將基礎(chǔ)膠料與二甲基硅油加入至行星攪拌機(jī)中，第一次真空攪拌1~2h至稀狀，然后加入甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、環(huán)氧基丙烯酰氧基硅烷偶聯(lián)劑，第二次真空攪拌2~3h至稀狀，然后加入二醋酸二丁基錫和白油，第三次真空攪拌0.75~1h后，即得強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

35、本發(fā)明通過(guò)制備一種融合了甲氧基、異丙氧基、環(huán)氧基團(tuán)及甲基丙烯酰氧基的粘接劑，實(shí)現(xiàn)了多重功能優(yōu)化。具體而言，如圖2所示，甲氧基與異丙氧基不僅參與了縮合反應(yīng)，還能通過(guò)水解縮合途徑有效修飾氣相法白炭黑表面，顯著削弱了白炭黑的大規(guī)模團(tuán)聚現(xiàn)象，并顯著增強(qiáng)了其與α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷之間的相容性能。在灌封膠的固化流程中，環(huán)氧基團(tuán)與甲基丙烯酰氧基能夠遷移至基底材料表面，與有機(jī)基底發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生強(qiáng)大的相互作用力，極大提升了粘接性能。

技術(shù)特征：

1.一種強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的原料：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠，其特征在于，所述的環(huán)氧基丙烯酰氧基硅烷偶聯(lián)劑，包括以下重量份數(shù)的原料：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠，其特征在于，所述的環(huán)氧基丙烯酰氧基硅烷偶聯(lián)劑的制備方法為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠，其特征在于，所述的反應(yīng)的條件為：先在室溫條件下反應(yīng)2~2.5h，然后升溫至80~85℃，繼續(xù)反應(yīng)1~1.5h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠，其特征在于，所述的α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷的粘度為18000~22000mpa·s。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠，其特征在于，所述的二甲基硅油的粘度為320~350mpa·s。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠，其特征在于，所述的白油為3號(hào)白油。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠，其特征在于，所述的氣相法白炭黑的比表面積為290~310m2/g。

9.一種權(quán)利要求1~8任意一項(xiàng)所述的強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于灌封膠技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及強(qiáng)粘附性有機(jī)硅電子灌封膠及其制備方法。包括以下原料：α,ω?二羥基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、羥基硅油、甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、白油、二醋酸二丁基錫、氣相法白炭黑和粘接劑；所述的粘接劑為環(huán)氧基丙烯酰氧基硅烷偶聯(lián)劑，由γ?縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷與γ?甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷經(jīng)硅烷偶聯(lián)反應(yīng)制得。所述的灌封膠的分子結(jié)構(gòu)中具有多重官能團(tuán)，有效提升了灌封膠的相容性、補(bǔ)強(qiáng)效果及粘接性能，不僅能夠滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)品對(duì)高性能封裝材料的需求，還能夠?yàn)殡娮庸I(yè)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支持和保障。

技術(shù)研發(fā)人員：馬原,王安營(yíng),趙進(jìn)之,宋超,劉海龍,伊港,劉清海,張松松
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東東岳有機(jī)硅材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23