本發(fā)明涉及灌封膠，具體涉及一種有機硅灌封膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、有機硅灌封膠作為一種重要的電子封裝材料，在電子、電器、汽車、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。隨著電子設(shè)備和高性能電器的廣泛應(yīng)用，電子元器件的集成度和功率密度不斷提高。在高功率、高密度的運行環(huán)境中，電子元器件在工作過程中產(chǎn)生大量的熱量，如果不能及時有效地散熱，會導(dǎo)致設(shè)備過熱，影響其性能和使用壽命，甚至引發(fā)安全隱患。因此，導(dǎo)熱性能優(yōu)異的灌封材料在電子元器件的散熱管理中起著至關(guān)重要的作用。

2、有機硅灌封膠因其優(yōu)異的耐熱性、絕緣性、耐老化性和柔韌性，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電子元器件的封裝。然而，傳統(tǒng)的有機硅灌封膠導(dǎo)熱性較差，通常在2w/m·k以下，難以滿足高功率電子設(shè)備的散熱需求。此外，現(xiàn)有的灌封膠在導(dǎo)熱填料添加量增加后，粘結(jié)性能無法保證。

3、鑒于此，提出本申請。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種有機硅灌封膠及其制備方法和應(yīng)用，所述的有機硅灌封膠具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和粘結(jié)性能，能夠有效的應(yīng)用于電子元器件、光學(xué)器件的密封。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、一種有機硅灌封膠，包括以下重量份的組分：100份基體樹脂、15～22份增塑劑、8～12份多壁碳納米管、12～18份改性鈦酸鉀晶須、3～6份交聯(lián)劑、1～4份偶聯(lián)劑、0.1～0.5份催化劑；

4、所述基體樹脂包括質(zhì)量比為(6～8)：(1～3)：1的第一烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、第二烷氧基封端聚二甲基硅氧烷和甲基乙烯基mq樹脂；

5、所述第一烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的粘度為ampa·s，所述第二烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的粘度為bmpa·s，滿足6≤a/b≤20。

6、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述第一烷氧基封端聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度ampa·s為10000～20000mpa·s。

7、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述第二烷氧基封端聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度bmpa·s為1000～1500mpa·s。

8、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述甲基乙烯基mq樹脂在25℃下的粘度為10000～15000mpa·s。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述增塑劑為二甲基硅油，所述二甲基硅油在25℃下的粘度為350～700mpa·s。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述多壁碳納米管的外徑為10～20nm，長度為10～30μm。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述改性鈦酸鉀晶須的制備方法為：

12、(1)將鈦酸鉀晶須、酒石酸與硝酸溶液攪拌均勻，得到混合液；

13、(2)將γ-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷加入到混合液中，在50～70℃下攪拌均勻，得到前驅(qū)液；

14、(3)將1,3,5,7-四甲基環(huán)四硅氧烷、8-氯-1-辛烯、八甲基環(huán)四硅氧烷、三氟甲烷磺酸加入到甲苯中，在70～85℃下攪拌反應(yīng)2～5h，得到改性液；

15、(4)將改性液加入到前驅(qū)液中，在55～65℃下攪拌均勻，過濾，干燥，得到改性鈦酸鉀晶須。

16、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述鈦酸鉀晶須、酒石酸、硝酸溶液的重量比為1：(0.1～0.2)：(4～10)；

17、所述γ-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、混合液的重量比為(0.02～0.05)：1；

18、所述1,3,5,7-四甲基環(huán)四硅氧烷、8-氯-1-辛烯、八甲基環(huán)四硅氧烷、三氟甲烷磺酸、甲苯的重量比為1：(0.5～2)：(0.2～0.6)：(0.05～0.2)：(4～10)；

19、所述改性液、前驅(qū)液的重量比為1：(4～6)。

20、作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述交聯(lián)劑包括甲基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、甲基乙烯基二丁酮肟基硅烷中的至少一種；

21、所述催化劑包括二月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、辛酸亞錫中的至少一種；

22、所述偶聯(lián)劑包括γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。

23、本發(fā)明還提供了一種有機硅灌封膠的制備方法，包括以下步驟：

24、將基體樹脂、增塑劑、交聯(lián)劑混合均勻，再加入多壁碳納米管、改性鈦酸鉀晶須，混合均勻，最后加入偶聯(lián)劑、催化劑，混合均勻，得到有機硅灌封膠。

25、本發(fā)明還提供了一種有機硅灌封膠在電子元器件、光學(xué)器件中的應(yīng)用。

26、本發(fā)明的有益效果在于：(1)本發(fā)明所述的灌封膠具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和粘結(jié)性能，能夠有效的應(yīng)用于電子元器件、光學(xué)器件的密封；(2)本發(fā)明采用兩種不同粘度的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷(粘度關(guān)系滿足6≤a/b≤20)，其中低粘度的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷提高灌封膠的流動性、潤濕性(促進其他組分，尤其是填料在體系中的分散)，提高加工性能，使其更容易混合、涂布和固化，提高其他成分在體系中的相容性，且使其更容易滲透到微小的縫隙中，確保密封效果；高粘度的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷更高的內(nèi)聚強度和粘結(jié)力，促進形成更加致密的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強灌封膠的耐久性和穩(wěn)定性，防止灌封膠在受到外力作用時發(fā)生脫落或開裂；甲基乙烯基mq樹脂提供交聯(lián)點，促進形成更加致密的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高灌封膠的耐熱性和穩(wěn)定性，更進一步改善體系的流動性，從而將三者組合，有效的提高體系的導(dǎo)熱性能和粘結(jié)性能。

技術(shù)特征：

1.一種有機硅灌封膠，其特征在于，包括以下重量份的組分：100份基體樹脂、15～22份增塑劑、8～12份多壁碳納米管、12～18份改性鈦酸鉀晶須、3～6份交聯(lián)劑、1～4份偶聯(lián)劑、0.1～0.5份催化劑；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機硅灌封膠，其特征在于，所述第一烷氧基封端聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度ampa·s為10000～20000mpa·s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機硅灌封膠，其特征在于，所述第二烷氧基封端聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度bmpa·s為1000～1500mpa·s。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機硅灌封膠，其特征在于，所述甲基乙烯基mq樹脂在25℃下的粘度為10000～15000mpa·s。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機硅灌封膠，其特征在于，所述增塑劑為二甲基硅油，所述二甲基硅油在25℃下的粘度為350～700mpa·s。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機硅灌封膠，其特征在于，所述多壁碳納米管的外徑為10～20nm，長度為10～30μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機硅灌封膠，其特征在于，所述改性鈦酸鉀晶須的制備方法為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機硅灌封膠，其特征在于，所述鈦酸鉀晶須、酒石酸、硝酸溶液的重量比為1：(0.1～0.2)：(4～10)；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機硅灌封膠，其特征在于，所述交聯(lián)劑包括甲基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、甲基乙烯基二丁酮肟基硅烷中的至少一種；

10.權(quán)利要求1～9任一所述的有機硅灌封膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

11.權(quán)利要求1～9任一所述的有機硅灌封膠在電子元器件、光學(xué)器件中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種有機硅灌封膠及其制備方法和應(yīng)用，屬于灌封膠技術(shù)領(lǐng)域，包括以下重量份的組分：100份基體樹脂、15～22份增塑劑、8～12份多壁碳納米管、12～18份改性鈦酸鉀晶須、3～6份交聯(lián)劑、1～4份偶聯(lián)劑、0.1～0.5份催化劑；所述基體樹脂包括質(zhì)量比為(6～8)：(1～3)：1的第一烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、第二烷氧基封端聚二甲基硅氧烷和甲基乙烯基MQ樹脂；所述第一烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的粘度為AmPa·s，所述第二烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的粘度為BmPa·s，滿足6≤A/B≤20。所述的有機硅灌封膠具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和粘結(jié)性能，能夠有效的應(yīng)用于電子元器件、光學(xué)器件的密封。

技術(shù)研發(fā)人員：沈科
受保護的技術(shù)使用者：湖南盛世膠業(yè)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6