[发明专利]表面改性剂和导热灌封复合材料及其制备方法

说明书

本公开涉及一种表面改性剂和导热灌封复合材料及其制备方法，该表面改性剂含有如式(I)所示的化合物：其中，R₁为亚烷基、亚苯基或亚环烷基，R₃和R₄各自独立地为R₅或OR₅，R₅和R₂各自独立地为C1～C3的烷基，R为多羟基聚合物失去n个羟基后得到的基团，n为2或3，所述多羟基聚合物为聚醚多元醇、端羟基聚硅氧烷和聚醚改性的端羟基聚硅氧烷中的至少一种。本公开的表面改性剂能够改善无机导热填料与硅油基体的界面相容性，提高导热灌封复合材料的导热性能及施工便利性。

技术领域

本公开涉及复合材料领域，具体地，涉及一种表面改性剂和导热灌封复合材料及其制备方法。

背景技术

随着电子技术的发展，电路的集成化程度越来越高，使得电子元件产生的热量难以及时散发，影响了电器的性能稳定性和使用寿命。导热灌封复合材料(灌封胶)不仅能很好的散热，还能起到防潮、防尘和防震的作用，在电子产品中的应用越来越广泛。

现有制备导热灌封复合材料的方法是直接将无机导热填料与硅油基体混合；或者使用硅烷偶联剂单体改性导热填料，然后将改性后的导热填料与硅油基体混合。上述两种技术方案中，无机导热填料和硅油基体界面存在较大的空隙，复合材料的热阻及粘度较大，导致施工困难，硫化后的硅橡胶导热性能较差且存在气孔等缺陷。这是由于无机填料粒子和有机树脂基体界面间相容性差，容易造成填料粒子在树脂基体中聚集成团，无法有效分散。此外，由于无机填料粒子与有机树脂的表面张力差异不同，使得树脂很难润湿填料粒子表面，从而导致两者界面处存在空隙，增加了复合材料的界面热阻。使用硅烷偶联剂对填料粒子进行表面处理能够改善二者界面结合情况，但由于偶联剂与无机填料粒子表面只是形成单点连接，改性处理后的填料与有机树脂界面依然存在较大空隙。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种表面改性剂及其制备方法以及用于制备导热灌封复合材料的组合物，该表面改性剂能够对无机导热填料进行改性，以改善无机导热填料和硅油基体的界面相容性。

本公开的另一个目的是提供一种具有良好导热性能及施工便利性的导热灌封复合材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本公开第一方面：提供一种表面改性剂，该表面改性剂含有如式(I)所示的化合物：

其中，R₁为亚烷基、亚苯基或亚环烷基，R₃和R₄各自独立地为R₅或OR₅，R₅和R₂各自独立地为C1～C3的烷基，R为多羟基聚合物失去n个羟基后得到的基团，n为2或3，所述多羟基聚合物为聚醚多元醇、端羟基聚硅氧烷和聚醚改性的端羟基聚硅氧烷中的至少一种。

可选地，R₁为亚丙基，R₂、R₃和R₄各自独立地为甲基或乙基；所述多羟基聚合物的重均分子量为1000～2000；所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇和/或聚氧化乙烯二醇；所述端羟基聚硅氧烷为端羟基聚二甲基硅氧烷；所述聚醚改性的端羟基聚硅氧烷为双端羟基聚醚改性硅油。

本公开第二方面：提供一种制备本公开第一方面所述的表面改性剂的方法，该方法包括：将具有如式(II)所示结构的异氰酸酯硅烷偶联剂与多羟基聚合物在酯化反应条件下接触；

其中，R₁为亚烷基、亚苯基或亚环烷基，R₃和R₄各自独立地为R₅或OR₅，R₅和R₂各自独立地为C1～C3的烷基，所述多羟基聚合物为聚醚多元醇、端羟基聚硅氧烷和聚醚改性的端羟基聚硅氧烷中的至少一种。