[发明专利]一种改善硅微粉在有机硅灌封胶中的抗沉降性和分散性的方法有效

专利信息
申请号: 201910797771.0 申请日: 2019-08-27
公开(公告)号: CN110484025B 公开(公告)日: 2021-05-18
发明(设计)人: 郑康奇;姜宏伟;莫最期 申请(专利权)人: 佛山金戈新材料股份有限公司
主分类号: C09C1/30 分类号: C09C1/30;C09C3/12;C09J11/04;C09J183/07;C08G77/38
代理公司: 广州恒华智信知识产权代理事务所(普通合伙) 44299 代理人: 廖金燕
地址: 528131 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 改善 硅微粉 有机硅 灌封胶 中的 沉降 分散性 方法
【说明书】:

本发明提供了一种改善硅微粉在有机硅灌封胶中的抗沉降性和分散性的方法,其特征在于采用一种硅烷处理剂,通过干法表面处理工艺,对硅微粉颗粒表面进行有机化改性,其改性硅微粉分别添加到A、B型双组份硅氢加成型灌封胶中,相对于未改性的硅微粉或者传统偶联剂改性的硅微粉,所制备的灌封胶的每个组分具有相对低的粘度和更好的抗沉降性。这种处理剂的结构为:其中,m=10~50,n=4~9,较长的硅氧烷链段结构增强了改性剂与硅油基体的相容性,提高硅微粉的分散性,从而分别降低各组分的粘度;烷烃链段和酯基可提供表面有机分子的重排性,增强分子间作用力,从而提高硅微粉的抗沉降性。

技术领域

本发明涉及一种改善硅微粉在有机硅灌封胶中的抗沉降性和分散性的方法,以及其在导热有机灌封胶技术领域的应用。

背景技术

随着电子元器件朝高集成化、高性能以及高功率的方向发展,其内部产生的热量聚集越发明显,导致温度急剧上升,对产品的稳定性和使用寿命造成严重影响。为了解决这一问题,导热高分子材料应运而生,通过将元器件运行工作时产生的热量及时有效地传导到外界,从而避免过高温度的产生。

作为当下市场用量最大的导热高分子材料之一,加成型导热有机硅灌封胶由乙烯基硅油、含氢硅油、导热填料、抑制剂、铂金催化剂以及其他助剂组成,调配为双组分,使用时进行混合灌封,于室温或加热条件下进行交联固化,从而起到保护电子器件的作用,具有良好的导热、绝缘、防潮、抗震、耐电晕、抗漏电和耐化学介质等功能,广泛应用于电子、电源模块,高频变压器、连接器、传感器及电热零件和电路板等产品。有机硅材料本身热导率较低(约为0.2w·(m·K)-1),需添加大量导热填料才能制得导热效果优良的导热材料,目前常用填料主要有:氧化铝、硅微粉、氢氧化铝、氮化硼等。

硅微粉是由天然石英或熔融石英经破碎、球磨、浮选、酸洗、水处理等工艺加工制得,是一种无毒无味无污染的无机非金属材料。具有来源广泛、导热系数高、良好耐温性、耐酸碱腐蚀、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定等优点,广泛应用于塑料、橡胶、涂料等各行各业。中国专利申请公布号CN105542708A的专利采用硅微粉与乙烯基硅油在120℃下制备灌封胶基料,冷却后将催化剂、交联剂以及抑制剂分别加入到A、B组分中,制得了一款固化后硬度为7A的有机硅灌封胶。

硅微粉在灌封胶行业的广泛应用,一方面得益于其低廉的价格,另一方面则是由于其优异的综合性能。但是由于灌封胶通常都具有较低的粘度,硅微粉极易沉降,且沉降后形成硬结块,需要进行二次分散,造成使用成本的增加,另外也会导致胶料中混入过多空气,影响产品性能。

目前,改善硅微粉在灌封胶中沉降的方法之一是添加无机粉体作为抗沉降剂。例如,中国专利申请公布号为CN108611049A的专利采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对硅微粉进行湿法改性,并配以气相二氧化硅作为抗沉降剂,以加成型有机硅作为基体可制备了综合性能优良的灌封胶。然而,这种方法随着硅油增加对二氧化硅颗粒表面的浸润,抗沉降性会随时间呈现降低。

另一种改善沉降性的方法是通过添加有机触变剂获得一定的触变效果,以降低其硅微粉在胶中的沉降。中国专利申请公布号为CN104152090A的专利中添加40%的硅微粉、3%的聚酰胺蜡作为触变剂,以双酚A型环氧树脂为基体,经烤料、分散、混料、混料、压制等多个工艺制备了一款操作方便的环氧树脂胶。这种方法目前仅在环氧、聚氨酯等高极性基胶中应用,并不适用于有机硅基胶体系,这是因为有机触变剂具有高极性,即使强力分散在低极性的有机硅中,随着时间也会趋于团聚而出现沉降。

总之,上述通过添加抗沉降剂或者有机触变剂可以减少硅微粉的沉降情况,但抗沉降性能会随时间变差,同时也会导致灌封胶的粘度明显上升,影响胶体的流动性,导致灌封效果变差。

发明内容

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