一种高导热低比重粘接胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及粘接胶技术领域，具体为一种高导热低比重粘接胶及其制备方法。

背景技术：

2.导热硅酮胶拥有良好的绝缘、减震和散热特性，为电子元器件向微型化、智能化方向发展做出了重大贡献。然而，随着电子元器件不断向轻薄短小发展，半导体材料的热环境逐渐向高温化，及时、安全、高效的散热途径成为影响其性能的关键因素。目前，国内外生产的硅酮胶导热率在0.6w/mk，可以满足大部分电子器件的使用要求。然而，随着科学技术和工业生产的不断进步，高导热在微电子、通讯等行业的应用越来越广泛。
3.专利cn103215010a提供了一种石墨烯高导热低比重有机硅灌封胶，通过添加改性石墨烯以达到降低比重提高导热的目的，并能够达到水平导热率 7.5w/mk，但石墨烯只能在平面内导热限制了其使用的方向。专利cn103450689a 提供了一款1.0w/mk的单组分导热阻燃硅橡胶，其中α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份，二甲基硅油10-45份，导热填料214-284份，阻燃填料110-142 份，羟基清除剂0.9-4.5份，交联剂10-25份，偶联剂0.9-4.5份，催化剂0.9-4.5 份，可见导热填料和阻燃填料的份数过大，使得硅橡胶比重过大，不利于轻量化的实现。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高导热低比重粘接胶及其制备方法，以解决现有技术的有机硅灌封胶比重过大的技术问题。
5.本发明实施例中，提供了一种高导热低比重粘接胶，其包括如下重量份数的组分：100份烷氧基封端聚硅氧烷，20-40份甲基三甲氧基硅氧烷，100-150 份的导热填料，10-30份的改性导热填料，20-50份的阻燃填料，1-2份的催化剂，0.1-1份的偶联剂，0.5-1份交联剂。
6.本发明实施例中，所述的烷基封端聚硅氧烷为2000-30000cp的烷基封端107 胶。
7.本发明实施例中，所述导热填料为氧化铝，氧化镁，氧化锌，氮化铝，氮化硼中的任意一种或者至少两种的混合物。
8.本发明实施例中，所述导热填料为球形氧化铝，按照大小粒径复配而得，其中大粒径为90-170μm，小粒径为0.1-0.5μm，大小粒径的比例为2.3:1。
9.本发明实施例中，所述的阻燃填料为氢氧化铝，氢氧化镁，硼酸锌中的任意一种或者至少两种的混合物。
10.本发明实施例中，所述改性导热填料为氮化铝或氮化硼改性后的粉体，粒径为20-50μm。
11.本发明实施例中，所述的催化剂为四正丁基钛酸酯或二月桂酸二丁基锡。
12.本发明实施例中，所述的交联剂为甲基三乙氧基硅烷。
13.本发明实施例中，所述的偶联剂为kh-550和kh560中的至少一种。
14.本发明实施例中，还提供了一种上述的高导热低比重粘接胶的制备方法，其包括：
15.将烷基封端107胶、导热填料和阻燃填料加入到高速分散行星机中进行搅拌，同时升温至150℃，然后在真空中脱水，得到混合基料；
16.将混合基料冷却到80℃以下，加入改性导热填料、偶联剂和交联剂，在真空中混合均匀，然后加入催化剂，在真空下搅拌均匀，冷却至60℃以下出料。
17.与现有技术相比较，本发明的高导热低比重粘接胶中，包括100份烷氧基封端聚硅氧烷，20-40份甲基三甲氧基硅氧烷，100-150份的导热填料，10-30 份的改性导热填料，20-50份的阻燃填料，1-2份的催化剂，0.1-1份的偶联剂， 0.5-1份交联剂，由于在组分中增加了改性导热填料，具有导热系数高且比重低的优点，并拥有良好的阻燃性。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述。
20.本发明中，提供了一种高导热低比重粘接胶，其包括如下重量份数的组分： 100份烷氧基封端聚硅氧烷，20-40份甲基三甲氧基硅氧烷，100-150份的导热填料，10-30份的改性导热填料，20-50份的阻燃填料，1-2份的催化剂，0.1-1 份的偶联剂，0.5-1份交联剂。需要说明的是，在本专利申请所涉及到的关于比例描述中，均为质量分数比例。
21.所述高导热低比重粘接胶的制备过程如下：
22.将烷基封端107胶、导热填料和阻燃填料加入到高速分散行星机中进行搅拌，同时升温至150℃，然后在真空中脱水，得到混合基料；
23.将混合基料冷却到80℃以下，加入改性导热填料、偶联剂和交联剂，在真空中混合均匀，然后加入催化剂，在真空下搅拌均匀，冷却至60℃以下出料。
24.其中，所述的烷基封端聚硅氧烷为2000-18000cp的烷基封端107胶。所述的催化剂为四正丁基钛酸酯或二月桂酸二丁基锡。所述的交联剂为甲基三乙氧基硅烷。所述的偶联剂为kh-550和kh560中至少一种。
25.所述阻燃填料为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中的任意一种或者至少两种的混合物。
26.所述的导热填料为氧化铝，氧化镁，氧化锌，氮化铝，氮化硼中的任意一种或者至少两种的混合物。优选地，导热填料采用两种粒径的球形氧化铝混合物，按照大小粒径复配而得。其中，大粒径为90-170μm，小粒径为0.1-0.5 μm，大小粒径的比例为2.3:1。
27.所述的改性导热填料为氮化铝或氮化硼改性后的粉体，粒径为20-50μm，通过改性剂改性而成，所述改性剂选自十六烷基三甲氧基硅烷，硅氮烷，乙烯基三甲氧基硅烷中的至少一种。
28.在一个具体实施例中，所述改性导热填料的制备方式如下：
29.将50微米的氮化硼/氮化铝100份加入到粉体改性器中，喷雾15份硅氮烷的异丙醇和甲苯溶液，硅氮烷在溶液中的质量分数为40％，升温到100℃改性 2h，升温至180℃脱
低1h。降温至80℃，喷雾10份十六烷基三甲氧基硅氧烷的异丙醇和甲苯溶液，十六烷基三甲氧基硅氧烷的质量分数为20％，升温到 110℃改性4h，得到改性导热填料。
30.下面结合几个具体实施例和一个对比例对本发明进行说明。
31.实施例1：
32.本实施例中，粘接胶的材料如下：
33.烷基封端107胶为18000cp，催化剂为二月桂酸二丁基锡，交联剂为甲基三乙氧基硅烷，偶联剂为kh-550，导热填料采用两种粒径的球形氧化铝混合物，粒径分别为90μm和0.5μm，按照2.3:1的比例混合，改性导热填料为氮化铝，氮化硼改性后的粉体，粒径为20-50μm，阻燃填料为氢氧化铝。具体制备方式如下：
34.将100份烷基封端107胶，100份导热填料，20份阻燃填料，加入到高速分散行星机中进行搅拌，同时升温至150℃，在真空度不低于-0.08mpa下脱水 100min，得到混合基料。将混合基料冷却到80℃以下，加入改性导热填料10 份，偶联剂0.1份，交联剂0.5份，在真空度不低于-0.08mpa下混合均匀。然后加入1份催化剂，真空下搅拌均匀。冷却至60℃以下出料，关闭真空。
35.实施例2：
36.本实施例中，烷基封端107胶为2000cp，催化剂为二月桂酸二丁基锡，交联剂为甲基三乙氧基硅烷，偶联剂为kh-550，导热填料采用两种粒径的球形氧化铝混合物，粒径分别为170μm和0.1μm，按照2.3:1的比例混合，改性导热填料为氮化铝，氮化硼改性后的粉体，粒径为20-50μm，阻燃填料为氢氧化铝。具体制备方式如下：
37.将100份烷基封端107胶，150份导热填料，50份阻燃填料，加入到高速分散行星机中进行搅拌，同时升温至150℃，在真空度不低于-0.08mpa下脱水 100min，得到混合基料。将混合基料冷却到80℃以下，加入改性导热填料30 份，偶联剂1份，交联剂1份，在真空度不低于-0.08mpa下混合均匀。然后加入2份催化剂，真空下搅拌均匀。冷却至60℃以下出料，关闭真空。
38.实施例3：
39.本实施例中，烷基封端107胶为8000cp，催化剂为四正丁基钛酸酯，交联剂为甲基三乙氧基硅烷，偶联剂为kh-560，导热填料采用两种粒径的球形氧化铝混合物，粒径分别为120μm和0.3μm，按照2.3:1的比例混合，改性导热填料为氮化铝，氮化硼改性后的粉体，粒径为20-50μm，阻燃填料为氢氧化铝。具体制备方式如下：
40.将100份烷基封端107胶，120份导热填料，35份阻燃填料，加入到高速分散行星机中进行搅拌，同时升温至150℃，在真空度不低于-0.08mpa下脱水 100min，得到混合基料。将混合基料冷却到80℃以下，加入改性导热填料20 份，偶联剂0.5份，交联剂0.7份，在真空度不低于-0.08mpa下混合均匀。然后加入1.5份催化剂，真空下搅拌均匀。冷却至60℃以下出料，关闭真空。
41.对比例：
42.本例中，烷基封端107胶为2000cp，催化剂为二月桂酸二丁基锡，交联剂为甲基三乙氧基硅烷，偶联剂为kh-550，导热填料采用两种粒径的球形氧化铝混合物，粒径分别为90μm和0.5μm，按照2.3:1的比例混合，阻燃填料为氢氧化铝，未采用改性导热填料。具体制备方式如下：
43.将100份烷基封端107胶，176份导热填料，50份阻燃填料，加入到高速分散行星机中进行搅拌，同时升温至150℃，在真空度不低于-0.08mpa下脱水 100min，得到混合基料。将混合基料冷却到80℃以下，偶联剂1份，交联剂1 份，在真空度不低于-0.08mpa下混合均匀。然后加入2份催化剂，真空下搅拌均匀。冷却至60℃以下出料，关闭真空。
44.表1实施例1-3和对比例提供的导热粘接胶的性能数据
45.性能实施例1实施例2实施例3对比例粘度cp7600081000120000110000比重1.621.881.751.88导热率w/m
·
k22.82.21.3
46.从上表可以看出，在比重低于对比例或者等于对比例的情况下，本发明实施例的粘接胶有更高的导热率。
47.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种高导热低比重粘接胶，其特征在于，包括如下重量份数的组分：100份烷氧基封端聚硅氧烷，20-40份甲基三甲氧基硅氧烷，100-150份的导热填料，10-30份的改性导热填料，20-50份的阻燃填料，1-2份的催化剂，0.1-1份的偶联剂，0.5-1份交联剂。2.根据权利要求1所述的高导热低比重粘接胶，其特征在于，所述烷基封端聚硅氧烷为2000-30000cp的烷基封端107胶。3.根据权利要求1所述的高导热低比重粘接胶，其特征在于，所述导热填料为氧化铝，氧化镁，氧化锌，氮化铝，氮化硼中的任意一种或者至少两种的混合物。4.根据权利要求3所述的高导热低比重粘接胶，其特征在于，所述导热填料为球形氧化铝，按照大小粒径复配而得，其中大粒径为90-170μm，小粒径为0.1-0.5μm，大小粒径的比例为2.3:1。5.根据权利要求1所述的高导热低比重粘接胶，其特征在于，所述阻燃填料为氢氧化铝，氢氧化镁，硼酸锌中的任意一种或者至少两种的混合物。6.根据权利要求1所述的高导热低比重粘接胶，其特征在于，所述改性导热填料为氮化铝或氮化硼改性后的粉体，粒径为20-50μm。7.根据权利要求1所述的高导热低比重粘接胶，其特征在于，所述催化剂为四正丁基钛酸酯或二月桂酸二丁基锡。8.根据权利要求1所述的高导热低比重粘接胶，其特征在于，所述交联剂为甲基三乙氧基硅烷。9.根据权利要求1所述的高导热低比重粘接胶，其特征在于，所述偶联剂为kh-550和kh560中的至少一种。10.一种根据权利要求1-9任一项所述的高导热低比重粘接胶的制备方法，其特征在于，包括：将烷基封端107胶、导热填料和阻燃填料加入到高速分散行星机中进行搅拌，同时升温至150℃，然后在真空中脱水，得到混合基料；将混合基料冷却到80℃以下，加入改性导热填料、偶联剂和交联剂，在真空中混合均匀，然后加入催化剂，在真空下搅拌均匀，冷却至60℃以下出料。

技术总结

本发明提供了一种高导热低比重粘接胶，其包括如下重量份数的组分：100份烷氧基封端聚硅氧烷，20-40份甲基三甲氧基硅氧烷，100-150份的导热填料，10-30份的改性导热填料，20-50份的阻燃填料，1-2份的催化剂，0.1-1份的偶联剂，0.5-1份交联剂。本发明的粘接胶具有高导热低比重粘接胶的优点。低比重粘接胶的优点。