本發(fā)明屬于硅凝膠
技術(shù)領(lǐng)域：
：，更具體地，本發(fā)明涉及一種高性能導(dǎo)熱硅凝膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
：：隨著科學(xué)技術(shù)和電子工業(yè)的快速發(fā)展，電子元器件趨于越來越小，勢必會(huì)造成其內(nèi)部器件結(jié)構(gòu)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)在環(huán)境中，從而使電子元器件溫度升高，影響其穩(wěn)定性。同時(shí)，散熱性能的好壞，與元器件的使用壽命和質(zhì)量的可靠性密切相關(guān)。電子元器件的溫度越高，其使用壽命及質(zhì)量可靠性均越低。目前，國內(nèi)外提高聚合物導(dǎo)熱性主要是通過添加高導(dǎo)熱的無機(jī)填料來實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)熱硅凝膠即是在加成型硅凝膠中添加氧化鋁、氧化鋅等導(dǎo)熱填料制得，不僅具備良好的散熱性，還對電子元器件起到防潮、防塵、防震及絕緣保護(hù)的作用，被廣泛用于電子元器件的導(dǎo)熱灌封。傳統(tǒng)的導(dǎo)熱硅凝膠在使用過程中，存在因持續(xù)的受熱和溫度改變而導(dǎo)致的應(yīng)力引起的內(nèi)部硬化現(xiàn)象，導(dǎo)致材料的彈性和韌性下降，對元器件的保護(hù)作用大大降低。因此，亟需發(fā)明一種高性能的導(dǎo)熱硅凝膠，對因持續(xù)的受熱和溫度改變而導(dǎo)致的應(yīng)力引起的內(nèi)部硬化有良好的抵抗性，材料能保持持久的彈性和韌性，保證電子元器件的質(zhì)量可靠性及使用壽命。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：基于此，為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種高性能的導(dǎo)熱硅凝膠及其制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：一種高性能導(dǎo)熱硅凝膠，所述硅凝膠由質(zhì)量比1∶1的A組分和B組分制備而得；所述A組分由以下重量百分比的原料組成：基料15％～20％；導(dǎo)熱填料80％～85％；催化劑0.0015％～0.002％；所述B組分由以下重量百分比的原料組成：所述交聯(lián)劑為由以下重量份的組分制備而得的環(huán)線型結(jié)構(gòu)的含Si—H基聚合物：在其中一些實(shí)施例中，所述交聯(lián)劑為由以下重量份的組分制備而得的環(huán)線型結(jié)構(gòu)的含Si-H基聚合物：在其中一些實(shí)施例中，所述交聯(lián)劑為由以下重量份的組分制備而得的環(huán)線型結(jié)構(gòu)的含Si-H基聚合物：在其中一些實(shí)施例中，所述A、B組分中的基料為分子鏈的末端均有1個(gè)乙烯基的聚二甲基硅氧烷，粘度為500～2000mPa·S，乙烯基含量為0.1％～0.4％，其分子式為；在其中一些實(shí)施例中，所述端含氫硅油為分子鏈的末端均有1個(gè)Si—H基的聚二甲基硅氧烷，其含氫量為0.05％～0.75％，其分子式為：在其中一些實(shí)施例中，所述催化劑為鉑-乙烯基硅氧烷或鉑-炔烴基螯合物或氯鉑酸。在其中一些實(shí)施例中，所述溶劑為甲苯、環(huán)己烷、四氫呋喃、二氯甲烷等有機(jī)溶劑中的任意一種或幾種。在其中一些實(shí)施例中，所述pH調(diào)節(jié)劑為鹽酸、醋酸水溶液、氫氧化鈉、或飽和碳酸氫鈉水溶液。在其中一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氧化鋅、氮化硼、氮化鋁、陶瓷粉、鋁粉中的一種或幾種。在其中一些實(shí)施例中，所述抑制劑為炔醇類化合物(3-甲基-1-丁炔-3-醇、3-甲基-1-戊炔-3-醇、1-乙炔基-1-環(huán)己醇)或含烯烴基環(huán)狀硅氧烷低聚物(甲基乙烯基環(huán)四硅氧烷)。本發(fā)明還提供了上述高性能導(dǎo)熱硅凝膠的制備方法，采取了以下技術(shù)方案：一種高性能導(dǎo)熱硅凝膠的制備方法，包括以下步驟：1)、A組分的制備：將基料，導(dǎo)熱填料，和催化劑混合均勻，即得；2)、B組分的制備：將基料，導(dǎo)熱填料，端含氫硅油，交聯(lián)劑，抑制劑混合均勻，即得所述B組分；其中，所述交聯(lián)劑的制備方法為：將己基三氯硅烷及二甲基氯硅烷溶于溶劑后投入反應(yīng)釜，攪拌冷卻至5℃以下，之后加入水和溶劑，升溫至80～90℃，攪拌反應(yīng)1～2h；隨后滴加pH調(diào)節(jié)劑使反應(yīng)液呈堿性，繼續(xù)攪拌1～1.5h，再加水并攪拌2～3h；將反應(yīng)物用pH調(diào)節(jié)劑洗滌后干燥，餾出溶劑，得到無色透明液體，即得；4)、將A組分和B組分按照質(zhì)量比1∶1混合均勻，真空下脫泡，120℃～150℃加熱10～20min，固化即得。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明采用環(huán)線型結(jié)構(gòu)的含Si—H基聚合物作為交聯(lián)劑參與硅氫化加成反應(yīng)，通過引入連續(xù)的類環(huán)狀結(jié)構(gòu)提高分子鏈的耐熱性，制得的導(dǎo)熱硅凝膠對因持續(xù)的受熱和溫度改變而導(dǎo)致的應(yīng)力引起的內(nèi)部硬化有良好的抵抗性，材料能保持持久的彈性和韌性，流動(dòng)性好，操作方便，保證了電子元器件的質(zhì)量可靠性及使用壽命。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步敘述本發(fā)明，本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。下面給出本發(fā)明的具體實(shí)施例，但實(shí)施例僅是為了進(jìn)一步詳細(xì)敘述本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的權(quán)利要求。實(shí)施例中所使用的原料，除了交聯(lián)劑外，均來源于市售。以下實(shí)施例中所用到的基料為分子鏈的末端均有1個(gè)乙烯基的聚二甲基硅氧烷，其分子式為；端含氫硅油為分子鏈的末端均有1個(gè)Si-H基的聚二甲基硅氧烷，其分子式為：實(shí)施例1高性能導(dǎo)熱硅凝膠本實(shí)施例的一種高性能導(dǎo)熱硅凝膠，所述硅凝膠由質(zhì)量比1∶1的A組分和B組分制備而得；所述A組分：端乙烯基硅油(乙烯基含量0.3wt％)16g氧化鋁填料(粒徑8～10um)84g鉑金催化劑(3200ppm)0.002g所述B組分由以下重量百分比的原料組成：本實(shí)施例的一種高性能導(dǎo)熱硅凝膠的制備方法，包括以下步驟：1)、A組分的制備：將基料，導(dǎo)熱填料，和催化劑混合均勻，即得；2)、B組分的制備：將基料，導(dǎo)熱填料，端含氫硅油，交聯(lián)劑，抑制劑混合均勻，即得所述B組分；其中，所述交聯(lián)劑的制備方法為：a、將219.6g己基三氯硅烷、45.5g二甲基氯硅烷、54.3g甲苯投入反應(yīng)釜中，攪拌下冷卻至5℃以下；b、加入由69g四氫呋喃與31.3g水的混合液，油浴加熱至80℃，繼續(xù)攪拌2h；c、加入16.8g飽和碳酸氫鈉水溶液，使反應(yīng)液呈堿性，繼續(xù)攪拌1.5h后，再加水4.7g并攪拌3h；d、將漿料狀反應(yīng)物用醋酸水溶液、飽和碳酸氫鈉水溶液、水，順序洗滌后干燥、餾出溶劑，即得到無色透明的Si—H基聚合物；3)、將A組分和B組分按照質(zhì)量比1∶1混合均勻，真空下脫泡，120℃加熱20min，固化即得。實(shí)施例2高性能導(dǎo)熱硅凝膠本實(shí)施例的一種高性能導(dǎo)熱硅凝膠，所述硅凝膠由質(zhì)量比1∶1的A組分和B組分制備而得；所述A組分：端乙烯基硅油(乙烯基含量0.3wt％)18g氧化鋁填料(粒徑8～10um)82g鉑金催化劑(3200ppm)0.002g所述B組分由以下重量百分比的原料組成：本實(shí)施例的一種高性能導(dǎo)熱硅凝膠的制備方法，包括以下步驟：1)、A組分的制備：將基料，導(dǎo)熱填料，和催化劑混合均勻，即得；2)、B組分的制備：將基料，導(dǎo)熱填料，端含氫硅油，交聯(lián)劑，抑制劑混合均勻，即得所述B組分；其中，所述交聯(lián)劑的制備方法為：a、將230.6g己基三氯硅烷、49.7g二甲基氯硅烷、57g甲苯投入反應(yīng)釜中，攪拌下冷卻至5℃以下；b、加入由72g四氫呋喃與32g水的混合液，油浴加熱至85℃，繼續(xù)攪拌1.5h；c、加入18g飽和碳酸氫鈉水溶液，使反應(yīng)液呈堿性，繼續(xù)攪拌1h后，再加水4g并攪拌2.5h；d、將漿料狀反應(yīng)物用醋酸水溶液、飽和碳酸氫鈉水溶液、水，順序洗滌后干燥、餾出溶劑，即得到無色透明的Si—H基聚合物；3)、將A組分和B組分按照質(zhì)量比1∶1混合均勻，真空下脫泡，120℃加熱20min，固化即得。實(shí)施例3高性能導(dǎo)熱硅凝膠本實(shí)施例的一種高性能導(dǎo)熱硅凝膠，所述硅凝膠由質(zhì)量比1∶1的A組分和B組分制備而得；所述A組分：端乙烯基硅油(乙烯基含量0.3wt％)15g氧化鋁填料(粒徑8～10um)85g鉑金催化劑(3200ppm)0.002g所述B組分由以下重量百分比的原料組成：本實(shí)施例的一種高性能導(dǎo)熱硅凝膠的制備方法，包括以下步驟：1)、A組分的制備：將基料，導(dǎo)熱填料，和催化劑混合均勻，即得；2)、B組分的制備：將基料，導(dǎo)熱填料，端含氫硅油，交聯(lián)劑，抑制劑混合均勻，即得所述B組分；其中，所述交聯(lián)劑的制備方法為：a、將238.3g己基三氯硅烷、53.9g二甲基氯硅烷、64g甲苯投入反應(yīng)釜中，攪拌下冷卻至5℃以下；b、加入由76g四氫呋喃與34.1g水的混合液，油浴加熱至90℃，繼續(xù)攪拌1h；c、加入18.2g飽和碳酸氫鈉水溶液，使反應(yīng)液呈堿性，繼續(xù)攪拌1h后，再加水5.9g并攪拌2h；d、將漿料狀反應(yīng)物用醋酸水溶液、飽和碳酸氫鈉水溶液、水，順序洗滌后干燥、餾出溶劑，即得到無色透明的Si—H基聚合物；3)、將A組分和B組分按照質(zhì)量比1∶1混合均勻，真空下脫泡，120℃加熱20min，固化即得。以下對比例分別使用兩種現(xiàn)有的交聯(lián)劑：含氫硅油及含氫MQ硅樹脂制備導(dǎo)熱硅凝膠，由于針入度一致才有可比性，保證對比例中制得的導(dǎo)熱硅凝膠的針入度與實(shí)施例2中的保持一致。對比例1導(dǎo)熱硅凝膠本對比例的一種導(dǎo)熱硅凝膠，所述硅凝膠由質(zhì)量比1∶1的A組分和B組分制備而得；所述A組分：端乙烯基硅油(乙烯基含量0.3wt％)18g氧化鋁填料(粒徑8～10um)82g鉑金催化劑(3200ppm)0.002g所述B組分由以下重量百分比的原料組成：本對比例的一種高性能導(dǎo)熱硅凝膠的制備方法，包括以下步驟：1)、A組分的制備：將基料，導(dǎo)熱填料，和催化劑混合均勻，即得；2)、B組分的制備：將基料，導(dǎo)熱填料，端含氫硅油，含氫硅油，抑制劑混合均勻，即得所述B組分；3)、將A組分和B組分按照質(zhì)量比1∶1混合均勻，真空下脫泡，120℃加熱20min，固化即得。對比例2導(dǎo)熱硅凝膠本對比例的一種導(dǎo)熱硅凝膠，所述硅凝膠由質(zhì)量比1∶1的A組分和B組分制備而得；所述A組分：端乙烯基硅油(乙烯基含量0.3wt％)18g氧化鋁填料(粒徑8～10um)82g鉑金催化劑(3200ppm)0.002g所述B組分由以下重量百分比的原料組成：本對比例的一種高性能導(dǎo)熱硅凝膠的制備方法，包括以下步驟：1)、A組分的制備：將基料，導(dǎo)熱填料，和催化劑混合均勻，即得；2)、B組分的制備：將基料，導(dǎo)熱填料，端含氫硅油，甲基含氫MQ硅樹脂，抑制劑混合均勻，即得所述B組分；3)、將A組分和B組分按照質(zhì)量比1∶1混合均勻，真空下脫泡，120℃加熱20min，固化即得。試驗(yàn)例各實(shí)施例的導(dǎo)熱硅凝膠的性能測試為了驗(yàn)證本發(fā)明的導(dǎo)熱硅凝膠產(chǎn)品的性能，做了以下測試：1、針入度測試將實(shí)施例1～3及對比例1～2制得的導(dǎo)熱硅凝膠按GB/T4509-2010測定針入度，測得的針入度值越大，說明材料越硬。2、熱處理熱處理1：將實(shí)施例1～3及對比例1～2制得的導(dǎo)熱硅凝膠在180℃烘烤120h。熱處理2：將實(shí)施例1～3及對比例1～2制得的導(dǎo)熱硅凝膠在-40℃～150℃循環(huán)100次。3、彈性及韌性測試將實(shí)施例1～3及對比例1～2制得的導(dǎo)熱硅凝膠用質(zhì)構(gòu)儀(StableMicroSystemTA.XT.plus)按GB/T16860-1997進(jìn)行TPA分析，測試彈性及韌性。性能測試結(jié)果如表1所示。表1從表中數(shù)據(jù)可知，現(xiàn)有的兩種交聯(lián)劑中，含氫MQ硅樹脂(對比例2)不能賦予材料較好的彈性及韌性，但抵抗力好；含氫硅油(對比例1)不能使材料保持原有的軟硬度、彈性及韌性，抵抗力差。相比之下，本發(fā)明所述導(dǎo)熱硅凝膠，采用環(huán)線型結(jié)構(gòu)的含Si—H基聚合物作為交聯(lián)劑制，并與端含氫硅油進(jìn)行配合，制得的導(dǎo)熱硅凝膠經(jīng)過熱處理后依然能保持原有的針入度，材料具有持久的彈性及韌性。以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3 當(dāng)前第1頁1 2 3