[发明专利]一种新能源汽车用高导热灌封硅橡胶

说明书

本发明提供了一种车用高导热灌封硅橡胶，所述硅橡胶由A组分(包括20～50wt％的甲基乙烯基聚硅氧烷、4～20wt％的甲基氢聚硅氧烷、20～40wt％的导热填料、10～30wt％的玻璃微珠和0.01～0.1wt％的抑制剂)和B组分(包括30～60wt％的甲基乙烯基聚硅氧烷、20～40wt％的导热填料、10～20wt％的玻璃微珠、0.05～3wt％的增粘剂和0.05～2wt％的催化剂)按重量比1:1混合均匀，固化得到；本发明通过引入玻璃微珠，能够获得一种具有较高导热率、硬度、剪切强度和阻燃性能且各组分粘度较小的灌封硅橡胶，能够满足车载锂电池对于灌封硅橡胶的高导热、硬度适中以及高流动性的要求。

技术领域

本发明属于硅橡胶材料领域，尤其涉及一种新能源汽车用高导热灌封硅橡胶。

背景技术

车用锂电池材料具有众多的电子元器件、大功率电路模块、大型集成电路板等复杂的电气元件，上述元件需要进行填充封闭，以固定其中的构件，使其免受环境影响。电气元件的填充封闭常用灌封胶进行，使用的灌封胶需要具有良好的绝缘性能、较低的吸水率、较好的吸振性以及对电子元器件及板材的粘合牢固且不腐蚀元器件等性能，随着车用锂电池组能量密度的增大和其中电子元器件功率的提高，目前对于灌封胶的要求也越来越高，不仅要求灌封胶材料具有优良的耐高电压、导热和阻燃性能，而且还要求其具有较好的散热性能，以防止车用锂电池组在高功率运行时产生的热量无法散出导致的局部温度过高，进而引发火灾。

目前用于电子产品保护的灌封胶材料主要成分多为双组份加成型硅橡胶，第一组分多为含有乙烯基聚硅氧烷(又称乙烯基硅油)、填料和交联剂氢基聚硅氧烷(又称含氢硅油)的混合物，第二组分多为含有乙烯基硅油、填料和催化剂的混合物，将上述两种组分混合之后，能够在室温或高温下固化成弹性体，即可达到保护电子元器件的目的，这种加成型液体硅橡胶灌封材料具有不放出低分子副产物、应力较小、可深层硫化、无腐蚀、交联结构易控制，硫化产品收缩率小等优点，产品既可在常温下硫化，又可加热硫化，此外，加成型液体硅橡胶还具有胶料黏度低、流动性好，能浇注，可用泵送和静态混合，具有工艺简便、快捷、高效节能的优点。

然而，为了赋予得到的硅橡胶更好的导热和阻燃性能，需要在双组份加成型硅橡胶中添加较多的导热和阻燃填料，填料数量的增加会导致乙烯基硅油和填料的混合物的粘度和密度迅速增大，当填料添加到一定量时，基础胶料的流动性会很差，无法作为电子元件保护的灌封胶来使用，而且，由于聚硅氧烷中不可避免地含有一定量的低分子易挥发物质，使得得到的灌封胶产品在固化的过程中因可溶物挥发和液体固化产生一定的收缩，当收缩率过大时可能会产生应力，进而使得部分电子元器件发生飘移甚至断路的情况。

例如，CN101735619A中公开了一种无卤阻燃导热有机硅电子灌封胶的制备方法，包括将乙烯基聚二甲基硅氧烷、补强材料、导热填料和无虑阻燃及加入真空捏合机内，在100～150℃、真空度0.06～0.1MPa下，共混30～120min获得基料，之后，在100份的基料中加入0.2～45份含氢硅油和0.002～0.01份交联抑制剂得到A组分，在基料中加入铂含量为1000～5000ppm的铂催化剂，搅拌10～30min得到B组分，将A组分和B组分共混得到所述电子灌封胶；CN10196258A中公开了一种低粘度高导热率的双组份灌封胶，由A组分和B组分按100:80～125的重量比组成，其A组分由40～90wt％的导热粉体、4.5～50wt％的低粘度液体硅油、0.5～10wt％的硅烷固化剂和0～5wt％的调色剂组成，其B组分由40～90wt％的导热材料、9.5～54wt％的低粘度液体硅油、0.04～1wt％的催化剂和0～5wt％的调色剂组成。上述现有技术中得到的灌封硅橡胶的粘度较高，固化后硬度在30A(邵氏硬度)以上，导热率在0.6W/m·K以下，难以满足锂电池用灌封硅橡胶材料对于固化前流动性和固化后的减震性能的要求。

因此，在现有技术的基础上，本领域的技术人员需要研发一种新型的硅橡胶材料，使其在固化前具有较低的粘度和较优的流动性，在固化后硬度较低、导热率较高，使其满足车用锂电池材料对于灌封完整性和散热性能的需求。

发明内容