一種加成型導熱矽橡膠及其製造方法
2023-06-11 21:04:36 1
專利名稱：：一種加成型導熱矽橡膠及其製造方法
技術領域：
：本發明涉及一種加成型導熱矽橡膠及其製造方法，屬於高分子材料領域。
背景技術：
：隨著科學技術的發展，電子元件、邏輯電路趨於密集化和小型化；對電器的穩定性提出了更高的要求。為了防止水分、塵埃及有害氣體對電子元器件的侵入，減緩震動，防止外力損傷和穩定元器件參數，將外界的不良影響降到最低，需對電子元器件等進行灌封。電器功率的提高要求灌封料同時具有良好的導熱和絕緣性能。若熱量不能及時傳導，易形成局部高溫，損傷電子元器件、組件，影響系統的可靠性及正常工作周期，因此散熱對電子產品極為重要。目前使用較多的灌封材料是各種合成聚合物，其中以環氧樹脂、聚氨酯及橡膠的應用最廣。導熱橡膠通常以矽橡膠或矽樹脂為基膠。典型的未經填充的矽橡膠導熱性很差，導熱係數一般為0.2W/m*k,但經填充導熱填料後，可獲得導熱性能優良的矽橡膠。中國專利CN1205721A公開了一種髙導熱、斷裂伸長大於30%的矽氧垸彈性體，CN101168620A公開了一種導熱阻燃液體矽橡膠，但是這兩件專利均未提及流動性能；200610093711.3公開了一種導熱矽氧烷組合物，在室溫下不能固化或固化速度很慢，周化時間很長，不能滿足電子行業迅速發展的要求。因此，研製一種高導熱、流動性能優異，能夠在室溫或低溫固化的加成型導熱矽橡膠迫在眉睫。
發明內容本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種加成型導熱矽橡膠及其製造方法，其特點是該加成型導熱矽橡膠具有優異的耐寒、耐熱、耐臭氧，有良好的流動性和導熱性能，用於電子電器的灌封。本發明的目的由以下技術措施實現，其中所述原材料份數除特殊說明外，均為質量份數。加成型導熱矽橡膠的原料組分為1、基料乙烯基矽油100份填料200500份2、A組分基料100份含氫矽油0.51.5份抑制劑0.010.06份稀釋劑310份3、B組分基料100份鉑催化劑0.250.75份稀釋劑310份其中，導熱填料為三氧化二鋁、碳化矽和氮化矽中的至少一種。抑制劑為2-甲基-3-丁炔基-2醇、3-甲基-1-己炔基-3-醇、3，5-二甲基-1-己炔基-3-醇、1-乙炔基-l-環己醇、甲基三(甲基丁炔氧基)矽垸、苯基三(甲基丁炔氧基)矽烷、乙烯基三(甲基丁炔氧基)矽垸和多乙烯基聚矽氧垸中至少一種。鉑催化劑為氯鉑酸的醇溶液、氯鉑酸的乙烯基矽氧垸螯合物或者用碳或三氧化二鋁作載體的鉑催化劑中的任一種。含氫矽油含氫量在0.31.5%。乙烯基矽油為溫度25。C時的粘度為250mpa*s3000mpa*s。稀釋劑為八甲基環四矽氧烷、四甲基四乙烯基環四矽氧浣和六甲基二矽氧烷中的至少一種。加成型導熱矽橡膠的製造方法1、基料的製備將乙烯基矽油100份，導熱填料200500份，加入真空捏合機中，於溫度100150°C，真空度0.060.099MPa，脫水共混30~200分鐘獲得基料；2、A、B組分的製備(1)A組分的製備將基料100份，含氫矽油0.51.5份，抑制劑0.010.06份，稀釋劑310份，加入攪拌機中室溫下攪拌1540分鐘，獲得A組分；(2)B組分的製備-將基料100份，鉑催化劑0.250.75份，稀釋劑310份，加入攪拌機中攪拌1540分鐘，獲得B組分；3、導熱矽橡膠的製備在室溫下，將等質量的A、B組分混合均勻，在真空度0.060.09MPa脫泡310分鐘，獲得加成型導熱矽橡膠。用上述方法製得的加成型導熱矽橡膠，按GB/T531-1999測試邵氏硬度；按GB/T528-1998測試斷裂伸長率和斷裂強度；按GB10247-1988測試粘度；按GB11205-89測試熱導率。測試結果詳見表1所示，結果表明通過未按照本發明製造的加成型導熱矽橡膠與按照本發明製造的加成型導熱矽橡膠比較，本發明的加成型導熱矽橡膠的導熱率高，流動性好，適合用作電子元器件的灌封。本發明具有以下優點-1.基料中加入了適量的導熱填料，使加成型導熱矽橡膠固化後具有較高熱導率，加入一定量的具有揮發性的稀釋劑，使得加成型導熱矽橡膠在固化前具有較低粘度，具有突出的流動性能，有利於灌封，稀釋劑在矽橡膠固化後緩慢揮發，不會影響矽橡膠的性能；2.本發明的加成型導熱矽橡膠使用及製造方法簡單，將等質量份A組分和B組分在室溫下共混脫泡後，即可使用；3.本發明的加成型導熱矽橡膠可在室溫下2472小時固化，並且表面光滑平整、不發粘，避免高溫固化對電子元件的損壞，加熱可加速其固化速度。4.導熱性能卓越，可廣泛用於電子、電器、儀表行業的彈性粘接、散熱、密封。具體實施例方式下面通過實施例對本發明具體的描述，有必要在此指出的是以下實施例只用於對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護範圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據本發明的內容作一些非本質的改進和調整。實施例1:將在溫度25。C粘度為400mpa*s的乙烯基矽油100質量份，三氧化二鋁450質量份，氮化矽50質量份加入真空捏合機中，於溫度15(TC,真空度0.06MPa，脫水共混200分鐘獲得基料。將含氫量為0.5%的含氫矽油1質量份，2-甲基-3-丁炔基-2醇0.01質量份，3質量份八甲基環四矽氧垸加入攪拌機和100質量份基料攪拌混合30分鐘，獲得A組分；將氯鉑酸的醇溶液0.25質量份，八甲基環四矽氧烷3質量份，加入攪拌機與100質量份基料攪拌混合30分鐘獲得B組分；取等質量的A組分和B組分混合均勻後，在真空度0.06MPa脫泡3分鐘，獲得加成型導熱矽橡膠，產品性能的測試結果詳情見表1所示。實施例2:將在溫度25'C下粘度為1000mpa"的乙烯基矽油100質量份，三氧化二鋁350質量份，碳化矽50質量份加入真空捏合機中，於溫度100°C,真空度0.099MPa,脫水共混120分鐘獲得基料。將含氫量為1%的含氫矽油2質量份，甲基三(甲基丁炔氧基)矽垸0.06質量份，四甲基四乙烯基環四矽氧烷5質量份，加入攪拌機中和IOO質量份基料攪拌混合30分鐘，獲得A組分；將氯鉑酸的乙烯基矽氧垸螯合物0.5質量份，四甲基四乙烯基環四矽氧垸5質量份加入攪拌機與100質量份基料攪拌混合30分鐘獲得B組分；取等質量的A組分和B組分混合均勻後，在真空度0.08MPa脫泡5分鐘，獲得加成型導熱矽橡膠，產品性能測試結果詳見表1所示。實施例3:將25'C粘度3000mpa*s的乙烯基矽油100質量份，三氧化二鋁180質量份，碳化矽20質量份加入真空捏合機中，於溫度150'C,真空度0.06MPa，脫水共混30分鐘得到基料。將含氫量為0.75%的含氫矽油2質量份，甲基三(甲基丁炔氧基)矽烷0.03質量份，六甲基二矽氧垸10質量份，加入攪拌機中和100質量份基料攪拌混合15分鐘，得到A組分；將氯鉑酸的乙烯基矽氧垸螯合物0.75質量份，六甲基二矽氧垸10質量份，加入攪拌機中與100份基料攪拌混合40分鐘得B組分；取等質量的A組分和B組分混合均勻後，在真空度0.09MPa脫泡IO分鐘，獲得加成型導熱矽橡膠，產品性能測試結果詳見表1所示。比較例1:將在溫度為25'C下粘度為1000mpa*s的乙烯基矽油100質量份，三氧化二鋁350質量份，氮化矽50質量份加入真空捏合機中，於溫度150'C，真空度0.099MPa，脫水共混60分鐘獲得基料。將含氫量為0.5%的含氫矽油2質量份，2-甲基-3-丁炔基-2醇0.06質量份加入攪拌機中和100質量份基料攪拌混合15分鐘，獲得A組分；將氯鉑酸的乙烯基矽氧垸螯合物0.75質量份加入攪拌機與100質量份基料攪拌混合40分鐘獲得B組分;取等質量的A組分和B組分混合均勻後,在真空度0.08MPa脫泡8分鐘，獲得加成型導熱矽橡膠。產品性能的測試結果詳情見表1所示tableseeoriginaldocumentpage8權利要求1、一種加成型導熱矽橡膠，其特徵在於該導熱矽橡膠的原料組分按以下質量份計為(1)基料乙烯基矽油100份填料200～500份(2)A組分基料100份含氫矽油0.5～1.5份抑制劑0.01～0.06份稀釋劑3～10份(3)B組分基料100份鉑催化劑0.25～0.75份稀釋劑3～10份。2、按照權利要求1所述加成型導熱矽橡膠，其特徵在於該導熱填料為三氧化二鋁、碳化矽和氮化矽中的至少一種。3、按照權利要求1所述加成型導熱矽橡膠，其特徵在於抑制劑為2-甲基-3-丁炔基-2醇、3-甲基-1-己炔基-3-醇、3，5-二甲基-l-己炔基-3-醇、1-乙炔基-1-環己醇、甲基三(甲基丁炔氧基)矽烷、苯基三(甲基丁炔氧基)矽垸、乙烯基三(甲基丁炔氧基)矽烷和多乙烯基聚矽氧烷中至少一種。4、按照權利要求1所述加成型導熱矽橡膠，其特徵在於鉑催化劑為氯鉑酸的醇溶液、氯鉑酸的乙烯基矽氧烷螯合物或者用碳或三氧化二鋁作載體的鉑催化劑中的任一種。5、按照權利要求1所述加成型導熱矽橡膠，其特徵在於含氫矽油為含氫量在0.3~1.5%的含氫矽油。6、按照權利要求1所述的加成型導熱矽橡膠，其特徵在於乙烯基矽油在溫度為25。C時的粘度為250mpa*s3000mpa*s。7、按照權利要求1所述的加成型導熱矽橡膠，其特徵在於稀釋劑為八甲基環四矽氧烷、四甲基四乙烯基環四矽氧垸和六甲基二矽氧烷中的至少一種。8、按照權利要求17之一所述加成型導熱矽橡膠的製造方法，其特徵在於該方法包括以下步驟(1)基料的製備將乙烯基矽油100質量份，導熱填料200500質量份，加入真空捏合機中，於溫度100150°C，真空度0.06~0.099MPa，脫水共混30200分鐘獲得基料；(2)A、B組分的製備:A組分的製備將基料100質量份，含氫矽油0.51.5質量份，抑制劑0.010.06質量份，稀釋劑310質量份，加入攪拌機中於室溫下攪拌1540分鐘，獲得A組分；B組分的製備將基料100質量份，鉑催化劑0.250.75質量份，稀釋劑310質量份，加入攪拌機中攪拌1540分鐘，獲得B組分；(3)導熱矽橡膠的製備在室溫下將等質量的A、B組分混合均勻，在真空度0.060.09MPa脫泡310分鐘，獲得加成型導熱矽橡膠。全文摘要一種加成型導熱矽橡膠及其製造方法，其特點是將乙烯基矽油100質量份，導熱填料200～500質量份，在真空捏合機內，於溫度100～150℃，真空度0.06～0.099MPa，脫水共混30～200分鐘獲得基料；在常溫下，取基料100質量份，加入0.5～1.5質量份含氫矽油，0.01～0.06質量份抑制劑和3～10質量份稀釋劑，在攪拌機中攪拌15～40分鐘獲得A膠；取基料100質量份，加入0.25～0.75質量份鉑催化劑，3～10質量份稀釋劑，在攪拌機中攪拌15～40分鐘製得B膠。再取等質量份A膠和B膠共混均勻，在真空度0.06～0.09MPa脫泡3～10分鐘，得到加成型導熱矽橡膠。該導熱矽橡膠在室溫或低溫固化，流動性能優良，使用方便，流化後具有較高導熱率，能廣泛用於電子電器領域中需要散熱和傳熱的部件。文檔編號C08L83/07GK101407635SQ20081004655公開日2009年4月15日申請日期2008年11月14日優先權日2008年11月14日發明者亭熊,王有治,袁素蘭,邱澤皓申請人:成都矽寶科技股份有限公司