[发明专利]一种不对称型硅油及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种不对称型硅油及其制备方法和应用，将该不对称硅油用作填料的表面处理剂，用于有机硅导热材料，可以改善填料和有机硅之间的相容性，在添加高含量的填料时能改善填料分散性。所述制备方法，包括如下步骤：1)在有机溶剂存在下，将有机硅氧烷单体与金属烷基化合物或金属硅醇盐以及催化促进剂在10‑40℃接触反应1‑24h；2)加入封端剂，在10‑30℃下进行封端反应，优选反应0.5‑5h；然后经水洗、干燥除水和脱溶剂后制得硅‑氢封端或硅‑乙烯基封端的的中间体；3)将所述中间体与烷氧基硅烷或烷氧基硅油进行硅氢加成反应，制得不对称型硅油。

技术领域

本发明涉及一种不对称型硅油及其制备方法，以及该不对称型硅油在导热/导电材料中的应用。

背景技术

通常有机材料或有机硅材料与填料表面之间的物理化学性质差异较大，因而它们之间具有较差的相容性。为了提高有机材料或有机硅材料与填料之间的相容性，有必要对填料进行表面处理。

在电子元器件领域，例如半导体、晶体管、集成电路、发光二极管等，它们需要在设定的温度(例如室温)下工作，但是电子元器件工作时会产生热量，导致其工作温度升高，如果不及时将热量散发出去，将会影响电子元器件的工作状态及使用寿命。

通常，利用导热材料，将电子元器件产生的热量传导至散热片或散热器处，以达到散发热量的目的。有机硅材料由于具有良好的耐高、低温，耐候性、疏水性、低应力等优点，在导热材料中得到广泛应用。常见的有机硅导热材料有导热胶粘剂、导热垫片、导热硅脂、导热凝胶，导热相变材料等。

随着5G时代的到来，电子元器件的集成度提高，其产生的热量在急剧增加，要求散热功率变大，因此需要导热材料具有更高的导热率。而材料的导热率除了与所使用的填料本身的导热率有关外，还与所选定的导热填料的填充量有关，导热填料越多，材料的导热率越高，但随之而来的是材料的粘度增加，导致其加工性能变差，影响施工。同时，由于导热填料与有机硅的相容性较差，大量的导热填料会使其在有机硅中的分散性变差，导致填料沉降，使材料的导热性变差，导热材料与器件或散热片的接触不良增加热阻，整体性能包括机械性能下降。

为了解决上述问题，可以利用硅烷偶联剂来处理填料表面，以此来提高其与有机硅的相容性，但是能取得的效果有限。有专利报道(US7329706)利用带有烷氧基的有机硅聚合物作为导热材料中的一个组分，以此来提高其导热率。但是该种处理剂为混合物，对填料的表面处理程度有限，无法获得高导热率(例如4W/m·K)的导热材料。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种不对称型硅油及其制备方法，将该不对称硅油用作填料的表面处理剂，用于有机硅导热材料，可以改善填料和有机硅之间的相容性，在添加高含量的填料时能改善填料分散性。

本发明为达到其目的，提供如下技术方案：

本发明一方面提供一种不对称型硅油的制备方法，包括如下步骤：

1)在有机溶剂存在下，将有机硅氧烷单体(即原料单体)与金属烷基化合物或金属硅醇盐以及催化促进剂在10-40℃接触反应1-24h；

具体的，步骤1)中，可以将原料单体溶解在有机溶剂中，在10-40℃下加入金属烷基化合物或金属硅醇盐，搅拌，例如搅拌0.5-4h后，再加入催化促进剂进行反应；

2)加入封端剂，在10-30℃下进行封端反应，优选反应0.5-5h；然后经水洗、干燥除水和脱溶剂后制得硅-氢封端或硅-乙烯基封端的中间体；

3)将所述中间体与烷氧基硅烷或烷氧基硅油进行硅氢加成反应，制得不对称型硅油；

步骤1)中，所述原料单体为环张力较大的六元环有机硅氧烷单体，其中含有硅氧六元环结构(即-Si-O-构成的六元环)。