[发明专利]一种多支链聚硅氧烷及其制备方法和导热硅凝胶

说明书

本发明公开了一种多支链聚硅氧烷及其制备方法和低渗出的导热硅凝胶。所述多支链聚硅氧烷，具有(I)所示结构，其中，m＝2～100，n＝2～2000。所述多支链聚硅氧烷通过在多端可反应基团硅油上接枝单端可反应基团硅油而得。所述多支链结构的聚硅氧烷与导热填料制备的导热硅凝胶的渗油性能得到了改善，同时具有良好的涂覆性。

技术领域

本发明涉及有机硅材料领域，具体地说，是涉及一种多支链聚硅氧烷及其制备方法和低渗出的导热硅凝胶。

背景技术

随着电子设备在不断的向高性能化、集成化、小型化方向发展，使得设备在运行时产生的热量剧增，严重影响设备使用的长期可靠性，因此热界面材料就显得尤为重要。有机硅弹性体凭借其优异的电绝缘性、耐高低温性、柔性和化学惰性等性能，可作为热界面材料广泛的应用于电子器件的散热。

导热硅脂是低分子硅油和导热填料的混合物，是目前主要采用的热界面材料，但是其在使用过程中会出现低分子量硅油渗出，导致出现“爬油”现象，严重威胁器件的安全可靠性和使用寿命。

现有改善导热硅脂渗油性能的主要方法包括如下：(1)提高基础硅油的分子量：一般来说基础硅油的分子量越大，对应的渗油量也就越低，但是基础硅油的分子量越大，就会导致制备过程中排泡困难，在使用时难以涂覆。(2)对导热填料进行复配、改性等：通过对导热填料/基础硅油进行表面改性，能够加强其与基础硅油之间的相容性，从而可以有效改善硅脂的渗油性；通过对导热填料进行复配使用，不但有利于提高导热填料的填充量从而提高导热性能，而且有利于填料在体系内形成稳定的结构，从而减少渗油量。(3)在复合材料体系中构建氢键作用力来改善渗油性能。目前，针对导热硅脂的“渗油”问题的研究还不够深入，渗油问题尚未能很好的解决，需要进一步的探究。

发明内容

为了解决以上现有技术中存在的问题，本发明通过对硅凝胶的拓扑网络结构的设计来改善渗油性能：提出构筑物理缠结网络的单组分多支链聚硅氧烷，由多端可反应基团硅油和单端可反应基团硅油通过硅氢加成反应形成具有支化结构的聚硅氧烷高分子链，利用高分子链会相互缠结的特性，形成三维的物理缠结网络来抑制体系中低分子量硅油的迁移，同时还使其具备了良好的涂覆性。

本发明目的之一为提供一种多支链聚硅氧烷，具有下式(I)所示结构：

其中，m＝2～100，n＝2～2000；优选地，m＝4～50；n＝4～1000。

所述多支链聚硅氧烷的粘度为100～100000mPa·s，优选为100～40000mPa·s，更优选为200～5000mPa·s。

所述多支链聚硅氧烷的数均分子量Mn为20000～600000g/mol，优选为40000～300000g/mol。

所述多支链聚硅氧烷通过在多端可反应基团硅油上接枝单端可反应基团硅油而得，其中多端可反应基团硅油为侧链含氢硅油或侧链含乙烯基硅油，单端可反应基团硅油为单端乙烯基硅油或单端含氢硅油。

所述多端可反应基团硅油具有多个侧位的可反应基团，对于多端可反应基团硅油的端基没有特别的限定，其端基可以为或者不为可反应基团。

本发明目的之二为提供所述多支链聚硅氧烷的制备方法，包括将多端可反应基团硅油、单端可反应基团硅油和催化剂加入溶剂中，在惰性氛围中进行反应。

本发明所述多支链聚硅氧烷通过在多端可反应基团硅油上接枝单端可反应基团硅油而得。

所述多端可反应基团硅油为侧链含氢硅油或侧链乙烯基硅油，侧链含氢硅油的反应基团为硅氢基，侧链乙烯基硅油的反应基团为乙烯基。

所述单端可反应基团硅油为单端乙烯基硅油或单端含氢硅油，单端乙烯基硅油的反应基团为乙烯基，单端含氢硅油的反应基团为硅氢基。