本發(fā)明涉及硅凝膠領(lǐng)域，特別涉及一種低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠組合物。

背景技術(shù)：

近年來，伴隨著電子元器件向更小和更輕的方向發(fā)展，電子元器件的強(qiáng)度更容易受到溫度變化的影響。因此，需要一種具有柔韌性好、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性強(qiáng)等特性的材料，對(duì)電子元器件進(jìn)行密封或填充，以保護(hù)受機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的電子元器件。

低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠組合物可以通過固化而具有良好的應(yīng)力松弛、電氣性能、耐候性能、導(dǎo)熱阻燃性能，因此被廣泛應(yīng)用于電氣、電子元器件的密封填充，以保護(hù)電子元器件的整體穩(wěn)定性，延長使用壽命。公開號(hào)為CN102516775A的發(fā)明專利公開了一種用于灌封精密電子元器件的高粘附行硅凝膠。由于沒有添加導(dǎo)熱填料，其制品的導(dǎo)熱率極低(只有0.2w/mk)，很難滿足電子元器件的散熱要求。專利CN105482465、CN104513487、CN105419339等均涉及到導(dǎo)熱硅凝膠的制備方法，但是都沒有解決使硅凝膠具備良好粘附性的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠組合物，具有良好的低應(yīng)力、粘附性、導(dǎo)熱性，保護(hù)受機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的電子元器件，改善運(yùn)行的環(huán)境，提高電子元器件的穩(wěn)定性和可靠性，延長使用壽命。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠組合物，包括如下重量份的組分組成：

含乙烯基的聚二有機(jī)硅氧烷，100份

功能性填料，0～200份

交聯(lián)劑，0.05～5份

擴(kuò)聯(lián)劑，3～30份

助粘劑，0～3份

催化劑，0.03～3份。

進(jìn)一步設(shè)置為：所述含乙烯基的聚二有機(jī)硅氧烷可以選自端乙烯基聚二甲基硅氧烷、端乙烯基聚二甲基-甲基乙烯基硅氧烷、端乙烯基聚甲基苯基-甲基乙烯基硅氧烷、側(cè)含乙烯基的聚二甲基-甲基乙烯基硅氧烷、側(cè)含乙烯基的聚甲基苯基-甲基乙烯基硅氧烷的一種或幾種。

進(jìn)一步設(shè)置為：所選含乙烯基的聚二有機(jī)硅氧烷的粘度范圍為100～5000cs。

進(jìn)一步設(shè)置為：所述交聯(lián)劑為含氫支鏈硅氧烷，含氫量為0.2～1.2wt％。

進(jìn)一步設(shè)置為：所述的交聯(lián)劑為六甲基二硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基環(huán)四硅氧烷和(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷按照3～5∶10～50∶10～50∶3～10共水解聚合產(chǎn)物。

進(jìn)一步設(shè)置為：所述的擴(kuò)聯(lián)劑為二甲基氫基封端的聚二甲基硅氧烷。

進(jìn)一步設(shè)置為：所述二甲基氫基封端的聚二甲基硅氧烷的粘度范圍為10～130cs，含氫量為0.04～0.18wt％。

進(jìn)一步設(shè)置為：所述的催化劑為鉑金催化劑，所述鉑金催化劑選用氯鉑酸催化劑、氯鉑酸-異丙醇催化劑、氯鉑酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷催化劑中的一種，所述鉑金屬含量優(yōu)選3000～5000ppm，優(yōu)選的鉑金屬添加量為低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠組合物總重的5ppm～10ppm。

進(jìn)一步設(shè)置為：還包括添加量占低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠組合物總重的5ppm～15ppm的反應(yīng)控制劑，所述反應(yīng)控制劑選用乙炔環(huán)己醇、二乙烯基四甲基二硅氧烷、苯并三唑中的一種。

進(jìn)一步設(shè)置為：所述的功能性填料可以選自氫氧化鋁、氧化鋁、氧化鋅、氮化硼、硅微粉、石墨烯、硼酸鋅等中的一種或幾種。

進(jìn)一步設(shè)置為：所述的助粘劑可以選自鈦化合物、鋁化合物、鋯化合物中一種，所述鈦化合物選用二異丙氧基雙(乙基乙酰乙酸)鈦和鈦酸四丁基酯中的一種，所述鋁化合物選用乙基乙酰乙酸二異丙酸鋁和三(乙酰丙酮酸)鋁中的一種，所述鋯化合物選用乙酰丙酮酸鋯，所述助粘劑添加量為低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠組合物總重的0.1％～0.5％。

為了具備良好的粘附性和粘接穩(wěn)定性，本發(fā)明采用交聯(lián)劑與擴(kuò)聯(lián)劑混合使用，提高整體柔韌性和表面粘附性，更優(yōu)選交聯(lián)劑含有少量的烷氧基、羥基以及環(huán)氧基，增加極性基團(tuán)含量，增加粘接穩(wěn)定性。

低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠組合物可以配制成單組份或者雙組份使用。當(dāng)配制單組份時(shí)，優(yōu)選采用在0℃～10℃下儲(chǔ)存。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

1，低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠組合物，具有粘附性和粘接性，可以用于密封填充電子元器件，起到整體性和防水性。

2，低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠組合物，具有導(dǎo)熱阻燃性能，提高電子元器件的散熱效率。

3，低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠組合物，具有低應(yīng)力和高強(qiáng)度，保護(hù)受熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的電子元器件。

4，低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠組合物，具有良好的可操作性，便于高密度電子元器件的灌封、密封。

具體實(shí)施方式

本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。

交聯(lián)劑含氫支鏈硅氧烷的合成1：

在裝有攪拌器、回流冷凝管和溫度計(jì)的三口瓶中，加入3份六甲基二硅氧烷、30份八甲基環(huán)四硅氧烷、30份四甲基環(huán)四硅氧烷和5份(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2份水，升溫到80℃，持續(xù)混合30分鐘，加入1份陽離子酸性交換樹脂，在此溫度下反應(yīng)4小時(shí)后，過濾，脫低，得到支鏈含氫硅氧烷。

交聯(lián)劑含氫支鏈硅氧烷的合成2：

在裝有攪拌器、回流冷凝管和溫度計(jì)的三口瓶中，加入3份六甲基二硅氧烷、30份八甲基環(huán)四硅氧烷、30份四甲基環(huán)四硅氧烷和5份甲基三甲氧基硅烷、2份水，在90℃持續(xù)攪拌混合30分鐘，加入2份陽離子酸性交換樹脂，在此溫度下反應(yīng)4小時(shí)后，過濾，脫低，得到支鏈含氫硅氧烷。

交聯(lián)劑含氫支鏈硅氧烷的合成3：

在裝有攪拌器、回流冷凝管和溫度計(jì)的三口瓶中，加入5份六甲基二硅氧烷、40份八甲基環(huán)四硅氧烷、30份四甲基環(huán)四硅氧烷和5份(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3份水，在70℃持續(xù)攪拌混合30分鐘，加入2份陽離子酸性交換樹脂，在此溫度下反應(yīng)4小時(shí)后，過濾，脫低，得到支鏈含氫硅氧烷。

實(shí)施例1：

100份端乙烯基聚二甲基硅氧烷，60份氫氧化鋁，100份氧化鋁，5份石墨烯，3份六甲基二硅氮烷，0.5份純凈水，加入行星動(dòng)力攪拌機(jī)中混合1小時(shí)，升溫至150℃，攪拌脫低2小時(shí)，1份的氯鉑酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷催化劑分散均勻制備成A組分。

100份端乙烯基聚二甲基硅氧烷，60份氫氧化鋁，80份氧化鋁，20份硅微粉，5份石墨烯，3份六甲基二硅氧烷，0.5份純凈水，加入行星動(dòng)力攪拌機(jī)中混合1小時(shí)，升溫至150℃，攪拌脫低2小時(shí)，1份交聯(lián)劑(含氫支鏈硅氧烷的合成1)，3份擴(kuò)聯(lián)劑，1.2份乙炔環(huán)己醇攪拌分散均勻制備成B組分。

最后，將A組分和B組分按質(zhì)量比為1∶1混合攪拌均勻，常溫或者升溫制備成低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠。結(jié)果檢測(cè)如表1。

交聯(lián)劑采用按照交聯(lián)劑含氫支鏈硅氧烷的合成1制備的交聯(lián)劑。

實(shí)施例2：

100份端乙烯基聚二甲基-甲基乙烯基硅氧烷，60份氫氧化鋁，30份氧化鋁，60份硅微粉，2.4份六甲基二硅氮烷，0.5份水加入行星動(dòng)力攪拌機(jī)中，室溫下攪拌1小時(shí)，于150℃攪拌脫低2小時(shí)，加入1份的氯鉑酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷催化劑分散均勻制備成A組分。

100份端乙烯基聚二甲基-甲基乙烯基硅氧烷，60份氫氧化鋁，30份氧化鋁，60份硅微粉，2.4份六甲基二硅氮烷，0.5份純凈水，加入行星動(dòng)力攪拌機(jī)中，室溫下攪拌1小時(shí)，于150℃攪拌脫低2小時(shí)，1.2份乙炔環(huán)己醇，2份交聯(lián)劑(含氫支鏈硅氧烷的合成3)，5份擴(kuò)聯(lián)劑，攪拌分散均勻制備成B組分。

最后，將A組分和B組分按質(zhì)量比為1∶1混合攪拌均勻，常溫或者升溫制備成低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠。結(jié)果檢測(cè)如表1。

交聯(lián)劑采用按照交聯(lián)劑含氫支鏈硅氧烷的合成3制備的交聯(lián)劑。

實(shí)施例3：

95份端乙烯基聚二甲基硅氧烷，5份側(cè)含乙烯基的聚二甲基-甲基乙烯基硅氧烷，10份硅樹脂粉末，加入行星動(dòng)力攪拌機(jī)中，升溫于120℃攪拌脫低2小時(shí)，加入1份的氯鉑酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷催化劑分散均勻制備成A組分。

95份端乙烯基聚二甲基硅氧烷，5份側(cè)含乙烯基的聚二甲基-甲基乙烯基硅氧烷，10份硅樹脂粉末，加入行星動(dòng)力攪拌機(jī)中，升溫于120℃攪拌脫低2小時(shí)，加入1份乙炔環(huán)己醇，1份交聯(lián)劑(含氫支鏈硅氧烷的合成1)，6份擴(kuò)聯(lián)劑，攪拌分散均勻制成B組分。

最后，將A組分和B組分按質(zhì)量比為1∶1混合攪拌均勻，常溫或者升溫制備成低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠。結(jié)果檢測(cè)如表1。

交聯(lián)劑采用按照交聯(lián)劑含氫支鏈硅氧烷的合成1制備的交聯(lián)劑。

實(shí)施例4：

100份端乙烯基聚二甲基-甲基乙烯基硅氧烷，5份硼酸鋅，5份白炭黑，150份硅微粉，2份鈦酸四丁酯，加入行星動(dòng)力攪拌機(jī)中，升溫于150℃攪拌脫低2小時(shí)，冷卻到室溫加入1份苯并三唑，1份乙炔環(huán)己醇，5份交聯(lián)劑(含氫支鏈硅氧烷的合成3)，2份擴(kuò)聯(lián)劑，份1.2份氯鉑酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷催化劑分散均勻制備成單組份低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠。

放置在0度下儲(chǔ)存。結(jié)果檢測(cè)如表1。

交聯(lián)劑采用按照交聯(lián)劑含氫支鏈硅氧烷的合成3制備的交聯(lián)劑。

實(shí)施例5：

100份端乙烯基聚甲基苯基-甲基乙烯基硅氧烷，5份氮化硼，5份白炭黑，100份硅微粉，60份氫氧化鋁，2份乙基乙酰乙酸二異丙酸鋁，加入行星動(dòng)力攪拌機(jī)中，升溫于150℃攪拌脫低2小時(shí)，冷卻到室溫加入1份苯并三唑，1份乙炔環(huán)己醇，3份交聯(lián)劑(含氫支鏈硅氧烷的合成1)，2份擴(kuò)聯(lián)劑，份1.2份氯鉑酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷催化劑分散均勻制備成單組份低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠。

放置在0度下儲(chǔ)存。結(jié)果檢測(cè)如表1。

交聯(lián)劑采用按照交聯(lián)劑含氫支鏈硅氧烷的合成1制備的交聯(lián)劑。

對(duì)比例1：

100份端乙烯基聚二甲基硅氧烷，60份氫氧化鋁，100份氧化鋁，5份石墨烯，3份六甲基二硅氮烷，0.5份純凈水，加入行星動(dòng)力攪拌機(jī)中混合1小時(shí)，升溫至150℃，攪拌脫低2小時(shí)，1份的氯鉑酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷催化劑分散均勻制備成A組分。

100份端乙烯基聚二甲基硅氧烷，60份氫氧化鋁，80份氧化鋁，20份硅微粉，5份石墨烯，3份六甲基二硅氧烷，0.5份純凈水，加入行星動(dòng)力攪拌機(jī)中混合1小時(shí)，升溫至150℃，攪拌脫低2小時(shí)，3份側(cè)鏈含氫硅油，2份擴(kuò)聯(lián)劑，1.2份乙炔環(huán)己醇攪拌分散均勻制備成B組分。

最后，將A組分和B組分按質(zhì)量比為1∶1混合攪拌均勻，常溫或者升溫制備成低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠。結(jié)構(gòu)檢測(cè)如表1。

對(duì)比例2

100份端乙烯基聚二甲基硅氧烷，100份氫氧化鋁，150份氧化鋁加入行星動(dòng)力攪拌機(jī)，150℃攪拌脫低2小時(shí)，加入1.2份的氯鉑酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷催化劑分散均勻制備成A組分。

100份端乙烯基聚二甲基硅氧烷，100份氫氧化鋁，150份氧化鋁加入行星動(dòng)力攪拌機(jī)，150℃攪拌脫低2小時(shí)，加入1.2份甲基丁炔醇，3份交聯(lián)劑(含氫支鏈硅氧烷的合成2)，5份擴(kuò)聯(lián)劑攪拌均勻制備成B組分。

最后，將A組分和B組分按質(zhì)量比為1∶1混合攪拌均勻，常溫或者升溫制備成低應(yīng)力導(dǎo)熱硅凝膠。結(jié)構(gòu)檢測(cè)如表1。

交聯(lián)劑采用按照交聯(lián)劑含氫支鏈硅氧烷的合成2制備的交聯(lián)劑。

表1