[发明专利]一种具有多级结构填料改性的高导热硅酮密封胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有多级结构填料改性的高导热硅酮密封胶，以烷氧基封端聚硅氧烷为基胶，以聚丙烯纤维、聚丙烯颗粒、BN纳米颗粒作为复合导热填料，并添加纳米碳酸钙、交联剂、催化剂，进行搅拌捏合制得；所述烷氧基封端聚硅氧烷是将硅氧烷单体常温下与改性磷腈、乙醇钠的混合溶液混合后，以甲基三甲氧基硅烷作为封端剂，制得；所述改性磷腈的制备方法为：将低聚合度的线性磷腈与氢氟酸在150℃下混合反应制得。本发明还公开了该高导热硅酮密封胶的制备方法。本发明公开的硅酮密封胶不仅消除粘度高峰和固化失效的问题，且剥离强度和粘接强度大，导热性能优异。

技术领域：

本发明涉及有机硅密封胶领域，具体涉及一种具有多级结构填料改性的高导热硅酮密封胶及其制备方法。

背景技术：

有机硅橡胶是兼具无机和有机性质的高分子弹性体绝缘材料，其兼具无机和有机材料的性能，如耐高低温、抗氧化、耐辐射、介电性能好、难燃、憎水、脱模、温粘系数小、无毒无味以及生理惰性等性能。经过改性，有机硅聚合物还可制成性能优异的阻燃、导电、导热、光活性及分离膜等材料，应用范围已深入到国防、科技、国民经济乃至人们日常生活的各个领域。硅橡胶按其硫化机理可分为3大类型：有机过氧化物引发自由基交联型、缩聚反应型和加成型反应型。室温硫化硅橡胶是一种新型的有机硅弹性体，该产品最显著的特点是除具有普通高温硫化硅橡胶优良的电性能、化学惰性，以及耐高低温、耐老化、阻燃、耐水汽等性能外，在室温下无须加热和加压即可固化，固化时不吸热、不放热，固化后收缩率小，对多种材料如金属、玻璃、陶瓷和混凝土都有良好的黏结性，使用极其方便。

脱醇型室温硫化硅酮密封胶由于其优异的耐候性，硫化时脱出的小分子醇对基材无腐蚀，不污染环境等特点，已在建筑、电子电气、航天航空、汽车工业等领域作为密封胶黏剂得到广泛应用。目前，绝大多数脱醇型硅酮密封胶是以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)为基础聚合物，甲基三甲氧基硅烷为交联剂，钛络合物为催化剂，配上填料与其他助剂制备而成。该制备方法存在硫化速度慢，生产过程中会出现黏度高峰，制备的密封胶贮存性差等诸多缺点。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种具有多级结构填料改性的高导热硅酮密封胶，一方面，本发明在制备烷氧基封端聚甲基硅氧烷时采用自制的改性磷腈作为催化剂，避免了现有技术中钛酸酯为催化剂制得的硅酮密封胶容易出现固化失效的问题。另一方面，本发明将BN纳米片包缠绕包覆在聚丙烯颗粒、聚丙烯纤维表面制得复合填料，BN纳米片在聚丙烯纤维表面形成长距离取向的高导热路径，不仅提高了密封胶的导热性能，对密封胶的力学性能也有所改善。而且本发明还公开了该高导热硅酮密封胶的制备方法。该制备方法工艺简单，成本低，制得的密封胶不仅消除粘度高峰和固化失效的问题，且剥离强度和粘接强度大，导热性能优异。

为更好的解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种具有多级结构填料改性的高导热硅酮密封胶，以烷氧基封端聚硅氧烷为基胶，以聚丙烯纤维、聚丙烯颗粒、BN纳米颗粒作为复合导热填料，并添加纳米碳酸钙、交联剂、催化剂，进行搅拌捏合制得；

所述烷氧基封端聚硅氧烷是将硅氧烷单体常温下与改性磷腈、乙醇钠的混合溶液混合后，以甲基三甲氧基硅烷作为封端剂，制得；

所述改性磷腈的制备方法为：将低聚合度的线性磷腈与氢氟酸在150℃下混合反应制得。

作为上述技术方案的优选，所述线性磷腈、氢氟酸的摩尔比为1：(4.5～5.5)，所述线性磷腈与氢氟酸的反应时间为2.5～5.5h。

作为上述技术方案的优选，所述改性磷腈、乙醇钠混合溶液的制备方法为：首先将氢氧化钠、去离子水、无水乙醇按照质量比为1:2:2的比例在常温下搅拌混合均匀，然后加入改性磷腈搅拌混合制得；所述改性磷腈、乙醇钠混合溶液的质量浓度为1～5％。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种具有多级结构填料改性的高导热硅酮密封胶的制备方法，包括以下步骤：