[发明专利]热稳定化的有机硅混合物

说明书

本发明涉及包含二茂铁化合物和具有至少一个环氧基团的烷氧基硅烷的可交联有机硅混合物。

电子元件是在较高的功率下运行的，由于逐步的小型化，功率密度持续增加。电力电子学尤其需要新的材料，所述新的材料能长期承受200℃以上的温度，对其中嵌入的功率半导体提供长期的保护防止受到环境的影响，并且保证绝缘性能。至今在功率模块领域使用的有机硅凝胶不满足这个要求，因为在约180℃以上即发生热氧化脆化，导致凝胶硬化；另外，还观察到嵌入的凝胶与待保护的基底脱层并且起泡。

MX 9702803描述了通过加入二茂铁或二茂铁衍生物进行热稳定化的氟硅氧烷凝胶，使得在热的作用下也很大程度上保持了机械性能。

通过二茂铁或二茂铁衍生物进行热稳定化的氟硅氧烷凝胶已经有描述。但是，单纯的热稳定性并不足以保护电子元件，也就是说，通常低模量的交联有机硅单纯的稳定性不足以保护电子元件到令人满意的程度。而是，必须防止在这种高温下发生的嵌入混合物的脱层与起泡。

本发明提供一种可交联的有机硅混合物，其包含：

(A)每分子含有至少两个烯基并且在25℃下具有0.05-50Pa·s的粘度的聚有机硅氧烷，

(B)每分子含有至少两个SiH官能团的有机硅化合物，

(C)铂族催化剂，

(D)二茂铁化合物，和

(E)具有至少一个环氧基团的烷氧基硅烷。

已发现在MX 9702803中描述的添加了二茂铁的热稳定化有机硅凝胶导致有机硅层的脱层，因为缺乏与待保护的基底的粘合和保护作用，以及通过有机硅层增加的绝缘性能丧失。

由于添加了具有至少一个环氧基团的烷氧基硅烷(E)，所述有机硅混合物可额外发生与待保护基底的内聚粘结。该有机硅混合物可固化成自粘合的热稳定的有机硅凝胶或者软有机硅弹性体，对电子元件提供长期保护，并且保证电子元件的绝缘性能。

所述含有烯基的聚有机硅氧烷(A)的组成优选为以下平均通式(1)：

R¹_xR²_ySiO_(4-x-y)/2 (1)

其中，R¹是未取代的或者被卤素或氰基取代的一价C2-C10烃基，其包含脂族碳碳多重键，并且可通过有机二价基团与硅原子键合，

R²是未取代的或者被卤素或氰基取代的一价C1-C10烃基，其不含脂族碳碳多重键，

x是非负数，使得每分子中存在至少两个R¹基团，以及

y是非负数，使得(x+y)为1.8-2.5。

烯基R¹可通过与SiH官能交联剂，特别是有机硅化合物(B)的加成反应来获得。通常使用具有2-6个碳原子的烯基，例如乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、1-丙烯基、5-己烯基、乙炔基、丁二烯基、己二烯基、环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基，优选乙烯基和烯丙基。

通过其可使烯基R¹与聚合物链上的硅键合的有机二价基团例如由氧化烯烃单元，例如以下通式(2)的那些单元构成：

-(O)_m[(CH₂)_nO]_o-(2)

其中m为0或1，特别是0，

n为1-4，特别是1或2，以及

o为1-20，特别是1-5。

通式(2)的氧化烯烃单元在左手端与硅原子键合。

基团R¹可键合在聚合物链的任何位置处，特别是与末端硅原子键合。

未取代基团R²的实例为烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基如正己基、庚基如正庚基、辛基如正辛基和异辛基如2,2,4-三甲基戊基、壬基如正壬基、癸基如正癸基；烯基，例如乙烯基、烯丙基、n-5-己烯基、4-乙烯基环己基和3-降冰片烯基；环烷基，例如环戊基、环己基、4-乙基环己基、环庚基、降冰片基和甲基环己基；芳基，例如苯基、联苯基、萘基；烷芳基，例如邻、间、对-甲苯基和乙基苯基；芳烷基，例如苯甲基、α和β-苯乙基。

取代烃基作为基团R²的实例为卤代烃例如氯甲基、3-氯丙基、3-溴丙基、3,3,3-三氟丙基和5,5,5,4,4,3,3-六氟戊基以及氯苯基、二氯苯基和三氟甲苯基。

R²优选具有1-6个碳原子。特别优选甲基和苯基。