一種低密度導(dǎo)熱灌封膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種低密度導(dǎo)熱灌封膠及其制備方法，屬于灌封膠技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 加成型液體硅橡膠具有交聯(lián)時(shí)無(wú)副產(chǎn)物放出、線收縮率小、交聯(lián)密度與硫化速度 易控制以及優(yōu)異的耐高低溫、耐候性、電絕緣性等特點(diǎn)，因而被廣泛用于電子電器的灌封等 領(lǐng)域。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子元器件、大型集成路板、LED等高科技技術(shù)更趨于密集化 和小型化，對(duì)輕質(zhì)、高導(dǎo)熱和高彈性等性能的要求越來(lái)越為苛刻。因此，新型導(dǎo)熱灌封膠的 需求也逐年增加。
[0003] 近年來(lái)，由于具有無(wú)污染、噪聲低、能源效率高、多樣化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便等優(yōu) 點(diǎn)，電動(dòng)汽車等新能源汽車將成為未來(lái)汽車行業(yè)的新趨勢(shì)。特別是，我國(guó)電動(dòng)汽車經(jīng)過(guò)十年 一劍的歷程，已初步從研宄開(kāi)發(fā)的階段進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化的階段。其中，電池的灌封是新能源汽 車應(yīng)用中的關(guān)鍵難點(diǎn)和重要關(guān)鍵技術(shù)。眾所周知，減輕汽車自身的重量可以有效地降低汽 車排放，實(shí)現(xiàn)汽車燃燒效率的提高。汽車的自重每減少10 %，燃油的消耗可降低6 %~8 %。 可見(jiàn)，汽車減重可以降低能耗、提高車速、改善安全、減少污染。因此，電動(dòng)汽車的電池灌封 不僅需要實(shí)現(xiàn)抗震、散熱等功能特性，也對(duì)重量和環(huán)保等提出了更高的要求。
[0004] 目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了一些有機(jī)硅電子灌封膠的相關(guān)制備技術(shù)。例如，中國(guó)專利 CN101735619A公開(kāi)了一種無(wú)鹵阻燃導(dǎo)熱有機(jī)硅電子灌封膠及其制備方法，CN102942895A 公開(kāi)了一種導(dǎo)熱電子灌封膠及其制備方法，CN104312529A公開(kāi)了一種有機(jī)硅導(dǎo)熱電子灌封 膠及其制備方法，這三種專利都集中在提高有機(jī)硅電子灌封膠的導(dǎo)熱、阻燃性能。然而，隨 著大量導(dǎo)熱和阻燃等功能填料的使用，雖然可以很好地實(shí)現(xiàn)汽車電池的阻燃和散熱功能， 但是電動(dòng)汽車的電池重量有大幅增加，這顯著限制了其在電動(dòng)汽車中廣泛應(yīng)用。
[0005] 目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上還沒(méi)有一種專門針對(duì)降低密度的導(dǎo)熱灌封膠產(chǎn)品。因此，開(kāi)發(fā)一 種具有低密度導(dǎo)熱灌封膠是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種低密度導(dǎo)熱灌封膠 及其制備方法，該灌封膠具有優(yōu)異的導(dǎo)熱阻燃性能、較低的粘度、較低的密度和良好的流動(dòng) 性。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0008] -種低密度導(dǎo)熱灌封膠，包括如下重量份的組分：
[0009] 乙烯基硅油 100份 交聯(lián)劑 2~20份 催化劑 0.01~0.4份 導(dǎo)熱填料 50~300份 補(bǔ)強(qiáng)填料 0~15份 阻燃填料 10~60份 低密度填料 5~90份 抑制劑 0.001~0.05份
[0010] 所述低密度導(dǎo)熱灌封膠優(yōu)選包含如下重量份的組分：
[0011] 乙烯基硅油 100份 交聯(lián)劑 8~14份 催化劑 0.05~0.3份 導(dǎo)熱填料 80~220份 補(bǔ)強(qiáng)填料 5~10份 阻燃填料 20~30份 低密度填料 15~50份
[0012] 抑制劑 0.003~0.01份
[0013] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述乙烯基硅油為端乙烯基硅油，所述交聯(lián)劑為低聚 合度的含氫硅油。
[0014] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述端乙烯基硅油的粘度為500~1000 OmPa · s，乙稀 基含量為〇. 1 %~3.0% ;含氫硅油的粘度為50~1000 OmPa .s，含氫量為0. 1 %~3.0%。
[0015] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述催化劑為氯鉑酸、氯鉑酸-異丙醇、卡斯特催化劑 中的任意一種。
[0016] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述催化劑中的鉑含量為0. 1%~20%。
[0017] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氮化硼中的 一種或幾種；
[0018] 所述阻燃填料為氫氧化鋁、氫氧化鎂、十溴聯(lián)苯醚、三聚氰胺、氧化銻、硼酸鋅中的 一種或幾種；
[0019] 所述補(bǔ)強(qiáng)填料為氣相白炭黑、沉淀白炭黑、碳酸鈣、石英粉中的一種或幾種；
[0020] 所述抑制劑為炔醇類化合物、多乙烯基硅氧烷、馬來(lái)酸酯、含氮化合物、過(guò)氧化物 金屬鹽、含磷化合物中的一種或幾種；
[0021] 所述低密度填料為中空玻璃微球、中空酚醛微球、塑料微球中的一種或幾種。
[0022] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述導(dǎo)熱填料優(yōu)選為氧化鋁、氮化鋁或氮化硼；所述 阻燃填料優(yōu)選為氫氧化鋁、氫氧化鎂或硼酸鋅；所述補(bǔ)強(qiáng)填料優(yōu)選為氣相白炭黑、沉淀白炭 黑或碳酸鈣；所述抑制劑優(yōu)選為炔醇類化合物、多乙烯基硅氧烷或馬來(lái)酸酯；所述低密度 填料優(yōu)選為中空玻璃微球、或中空酚醛微球。
[0023] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述導(dǎo)熱填料的粒徑為1微米、5微米、8微米、15微米 或20微米；所述抑制劑為1-乙炔基-1-環(huán)己醇。
[0024] -種低密度導(dǎo)熱灌封膠的制備方法，包含以下步驟：
[0025] (1)制備基料
[0026] 在室溫條件下，將乙烯基硅油、導(dǎo)熱填料、阻燃填料、補(bǔ)強(qiáng)填料、低密度填料加入到 真空捏合機(jī)中，共混3~8小時(shí)，制得基料；
[0027] (2)制備組分A和組分B
[0028] 將基料按1:1的比例分成兩份，向其中一份基料中加入催化劑，混合均勻后制得 組分A ;向另一份基料中加入交聯(lián)劑和抑制劑，混合均勻后制得組分B ;
[0029] (3)制備低密度導(dǎo)熱灌封膠
[0030] 將步驟（2)制得的組分A、組分B混合攪拌5~60min，真空脫泡5~60min，室溫 下固化12~24h，即制得低密度導(dǎo)熱灌封膠。
[0031] 本發(fā)明的有益效果是：
[0032] 本發(fā)明提供了一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，該灌封膠包含適量的低密度填料，并結(jié)合 適量的導(dǎo)熱填料、補(bǔ)強(qiáng)填料和阻燃填料等其他填料，共同制得了具有較好的導(dǎo)熱性能、優(yōu)異 的阻燃和力學(xué)性能、較低密度的導(dǎo)熱灌封膠；與目前常見(jiàn)的導(dǎo)熱灌封膠相比，本發(fā)明低密度 導(dǎo)熱灌封膠的密度降低約40%，能夠顯著降低電動(dòng)汽車的電池重量，極大的解放了其在電 動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。針對(duì)實(shí)際的密度需求，能夠通過(guò)對(duì)配方做適量調(diào)整而制備出不同密度 的導(dǎo)熱灌封膠，因而在電子電器、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
[0033] 本發(fā)明還提供了一種低密度導(dǎo)熱灌封膠的制備方法，該制備方法工藝簡(jiǎn)便，設(shè)備 常規(guī)，生產(chǎn)周期短，工人操作強(qiáng)度低，非常適合工業(yè)化放大生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0035] 下列實(shí)施例中所涉及的部分原料及其廠家如下：
[0036]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，其特征在于包括如下重量份的組分： 乙烯基硅油 100份 交聯(lián)劑 2~20份 催化劑 0.01~0.4份 導(dǎo)熱填料 50~300份 補(bǔ)強(qiáng)填料 0~15份 阻燃填料 10~60份 低密度填料 5~90份 抑制劑 0.001~0.05份
2. 如權(quán)利要求1所述的一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，其特征在于包括如下重量份的組分： 乙烯基桂油 100份 交聯(lián)劑 8~14份 催化劑 0.05~0.3份 導(dǎo)熱填料 80~220份 補(bǔ)強(qiáng)填料 5~10份 阻燃填料 20~30份 低密度填料 15~50份 抑制劑 0.003~0.01份
3. 如權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，其特征在于：所述乙烯基 硅油為端乙烯基硅油，所述交聯(lián)劑為低聚合度的含氫硅油。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，其特征在于：所述端乙烯基硅油 的粘度為500~1000 OmPa · S，乙烯基含量為0. 1 %~3.0% ;含氫硅油的粘度為50~ 1000 OmPa · s，含氫量為 0· 1 %~3. 0%。
5. 如權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，其特征在于：所述催化劑 為氯鉑酸、氯鉑酸-異丙醇、卡斯特催化劑中的任意一種。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，其特征在于：所述催化劑中的鉑含量 為 0· 1%~20%。
7. 如權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，其特征在于：所述導(dǎo)熱填 料為氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氮化硼中的一種或幾種； 所述阻燃填料為氫氧化鋁、氫氧化鎂、十溴聯(lián)苯醚、三聚氰胺、氧化銻、硼酸鋅中的一種 或幾種； 所述補(bǔ)強(qiáng)填料為氣相白炭黑、沉淀白炭黑、碳酸鈣、石英粉中的一種或幾種； 所述抑制劑為炔醇類化合物、多乙烯基硅氧烷、馬來(lái)酸酯、含氮化合物、過(guò)氧化物金屬 鹽、含磷化合物中的一種或幾種； 所述低密度填料為中空玻璃微球、中空酚醛微球、塑料微球中的一種或幾種。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，其特征在于：所述導(dǎo)熱填料為氧化鋁、 氮化鋁或氮化硼；所述阻燃填料為氫氧化鋁、氫氧化鎂或硼酸鋅；所述補(bǔ)強(qiáng)填料為氣相白 炭黑、沉淀白炭黑或碳酸鈣；所述抑制劑為炔醇類化合物、多乙烯基硅氧烷或馬來(lái)酸酯；所 述低密度填料為中空玻璃微球或中空酚醛微球。
9. 如權(quán)利要求8所述的一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，其特征在于：所述導(dǎo)熱填料的粒徑為1 微米、5微米、8微米、15微米或20微米；所述抑制劑為1-乙炔基-1-環(huán)己醇。
10. -種如權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的低密度導(dǎo)熱灌封膠的制備方法，其特征在于包 含以下步驟： (1) 制備基料 在室溫條件下，將乙烯基硅油、導(dǎo)熱填料、阻燃填料、補(bǔ)強(qiáng)填料、低密度填料加入到真空 捏合機(jī)中，共混3~8小時(shí)，制得基料； (2) 制備組分A和組分B 將基料按1:1的比例分成兩份，向其中一份基料中加入催化劑，混合均勻后制得組分 A ;向另一份基料中加入交聯(lián)劑和抑制劑，混合均勻后制得組分B ; (3) 制備低密度導(dǎo)熱灌封膠 將步驟（2)制得的組分A、組分B混合攪拌5~60min，真空脫泡5~60min，室溫下固 化12~24h，即制得低密度導(dǎo)熱灌封膠。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，包括100份乙烯基硅油、2～20份交聯(lián)劑、0.01～0.4份催化劑、50～300份導(dǎo)熱填料、0～15份補(bǔ)強(qiáng)填料、10～60份阻燃填料、5～90份低密度填料、0.001～0.05份抑制劑。本發(fā)明產(chǎn)品具有較好的導(dǎo)熱性能、優(yōu)異的阻燃和力學(xué)性能和較低的密度；與目前常見(jiàn)的導(dǎo)熱灌封膠相比，密度降低約40％左右，在電子電器、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明還公開(kāi)了一種低密度導(dǎo)熱灌封膠的制備方法，包含制備基料、制備組分A和組分B、制備低密度導(dǎo)熱灌封膠三個(gè)步驟；該制備方法工藝簡(jiǎn)便，設(shè)備常規(guī)，生產(chǎn)周期短，工人操作強(qiáng)度低，非常適合工業(yè)化放大生產(chǎn)。
【IPC分類】C08K13-02, C08K3-34, C08L83-07, C08K3-28, C08K3-38, C08K13-04, C08K3-22, C08K3-36, C08K7-28, C08K3-26, C08L83-05, C08L61-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104861661
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510241330
【發(fā)明人】邵向東, 楊慶紅, 田江漫, 湯龍程, 鄧冬云, 王文斌
【申請(qǐng)人】浙江中天氟硅材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月13日