导电性有机硅及其制造方法技术

一种导电性有机硅组合物，包含导电性填料和有机聚硅氧烷混合物；该有机聚硅氧烷混合物含有能促进链烯基重键上硅键合氢加成的催化剂；每个分子至少含有两个链烯基的有机聚硅氧烷；每个分子至少含有两个硅键合氢原子的有机聚硅氧烷；任选的粘度小于约１０００厘泊的液体有机聚硅氧烷；和任选的有机聚硅氧烷凝胶配制物，该组合物固化后，根据ＡＳＴＭＤ－２２４０测得的肖氏Ａ硬度计硬度小于或等于约６０，电阻率小于或等于约１０↑［－６］欧姆.厘米。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景方法
本专利技术涉及可固化液体有机硅组合物，由这种组合物制备的导电性弹性体及其制造和使用方法。2、相关技术简要说明电子器件的小型化和多功能性不断要求更薄(小于约2.5毫米)、更软(肖氏A硬度小于或等于约60)的衬垫片材料以用于轻质塑料部件。特别是在如移动电话和计算机等的应用中更是如此。联邦和国际规定也对电子器件能发出的电磁辐射强度和器件抗外界电磁干扰(EMI)的能力作了严格的限制，这提高这些器件的EMI屏蔽的重要性。现有能防EMI的衬垫材料的手段包括，比如，铍铜指状材料，金属箔或围绕非导电性泡沫衬垫包扎的金属化织物(下文称为FOF)，涂有导电性材料的非导电性衬垫，高填充-发泡的聚四氟乙烯(下文称为PTFE)，和加入有机硅的金属基填料。但是，这些手段都不能将有效地防EMI和所需的柔软性以及被制成薄截面的能力结合起来。比如，FOF衬垫柔软且可压缩性高，但是却不易用金属化织物包成没有缝隙的复杂形状或薄截面形状(比如，小于约760微米，30密耳)。填充发泡的PTFE组合物柔软，但缺少物理强度，高导电率和足够的抗压缩变形性。市场上可买到的导电性有机硅衬垫通常是用固体研磨方法将纯橡胶胶料基有机硅与导电性填料配混并模制而成。它们通常是硬的，肖氏A硬度大于约60。因此，这些衬垫的缓冲性差，需要高密合力，这会使塑料壳损坏，或需要更复杂的组件，产生更多导致辐射泄满的地方。它们的抗压缩变形性差，按ASTMD395，方法B的数值通常大于约30％。这在密封应用中是一个显著的缺点，因为材料中的变形会在壳和衬垫间产生缝隙，从而降低防护的有效性。加成固化有机硅组合物，也称为“双组分”有机硅组合物，通常是由(a)每个分子至少含有两个链烯基(如碳-碳双键)的有机聚硅氧烷，和(b)一种含有至少两个硅键合氢原子的有机硅氧烷，在铂等金属催化剂存在下反应形成的。导电性加成固化有机硅组合物在Mitani等的美国专利5932145、Kleyer等的美国专利6017587、欧洲专利0839870、欧洲专利0971367和日本专利63117065中已有说明。这些专利公开，通过在未固化的、含有导电性填料的组合物中加入非活性、挥发性溶剂，接着固化后除去溶剂以改变固化有机硅体积收缩，可改善加成固化有机硅组合物的导电性。类似地，Graiver等的美国专利4545914用水作为稀释剂，欧洲专利0319828用挥发性聚二甲基硅氧烷作为最后被除去的稀释剂。但是，这些导电性固化有机硅组合物具有低导电率/高体积电阻率(比如，体积电阻率大于约1000000欧姆·厘米)，不能进行液体浇注加工，而且物理性能差。特别是，固化组合物不具备足够的柔软性，在这里定义为根据ASTMD-2240测得的肖氏A硬度小于或等于约60。因此，在本领域需要一种有机硅弹性体，它具有高导电率，并因此EMI屏蔽以使由于抗压缩变形性良好而柔软，所以优选通过液体浇注的方法，使其能制成薄截面。简要说明一种能减轻上述缺陷和缺点的导电性固化有机硅由包含导电性填料和一种混合物的可固化组合物制成，这种混合物含有能促进组合物固化的催化剂，每个分子至少含有两个链烯基的有机聚硅氧烷，每个分子至少含有两个硅键合氢原子的有机聚硅氧烷，和任选的粘度小于约1,000厘泊的有机聚硅氧烷液体，其中有机聚硅氧烷混合物的粘度宜小于约100,000厘泊，优选小于约50,000厘泊，最优选小于约35,000厘泊；和进一步公开了一种导电性固化有机硅，它由包含导电性填料和一种混合物的组合物制成，这种混合物含有能促进组合物固化的催化剂，每个分子至少含有两个链烯基的有机聚硅氧烷，每个分子至少含有两个硅键合氢原子的有机聚硅氧烷，可固化硅凝胶配制物，粘度小于约1,000厘泊的有机聚硅氧烷液体，有机硅氧烷混合物的优选粘度宜小于约100,000厘泊，优选小于约50,000厘泊，最优选小于约35,000厘泊。以上组合物固化后制得的有机硅用根据ASTM D-2240测得的肖氏A硬度计硬度小于或等于约60。根据ASTM D-395-方法B在100℃、且25％压缩下70小时测得的抗压缩变形性小于约30％。这些特性使固化有机硅成为理想的用于密封和EMI屏蔽的材料。这种导电性有机硅可以通过液体浇注系统连续以卷的形式制得，使各种截面能可控地生产。本领域技术人员通过以下的详细说明能够了解和理解上述讨论以及本专利技术的其他特点和优点。详细说明这里公开了一种可固化双组分有机硅组合物，该组合物允许加入有效量的导电性填料，制成用作导电和EMI屏蔽衬垫的导电性软质的硅弹性体。将导电性填料加入到低硬度液体硅橡胶(下文称为LSR)或液体可注塑(下文称为LIM)组合物，任选地含有可固化硅凝胶和/或活性或非活性低粘度非挥发性有机硅液体中，如此制成的材料具有这些优点。特别是使用可固化有机硅凝胶和/或活性或非活性低粘度非挥发性有机硅时，可以加入更多量的填料，同时保持可浇注性以及柔软性等物理性能。相对LSR或LIM的凝胶量能被相应调整到适合填料含量和组合物粘度，以及固化硅弹性体的柔软性、导电性和其他性能的水平。类似地，使用活性或非活性低粘度非挥发性有机聚硅氧烷液体能允许在固化有机硅组合物中更多量的填料，从而获得更大的导电性。通常以适于约1∶1的重量比或体积比混合的双组分配制物提供LSR或LIM体系。第一组分通常包含一种或多种至少含有两个链烯基的有机聚硅氧烷，催化剂，除导电性填料之外的任何填料和任选添加剂。第二组分通常包含一种或多种至少含有两个链烯基的有机聚硅氧烷，一种或多种每个分子含有至少两个硅键合氢原子的有机聚硅氧烷，除导电性填料之外的任何填料和任选添加剂。在不含导活性填料情况下，当使用时不添加可固化硅凝胶配制物或活性或非活性有机硅液体时，混合的第一和第二组分的粘度小于约100000厘泊(cp)，优选小于约50,000厘泊，最优选小于约35,000厘泊。或者，当使用时不添加可固化硅凝胶配制物或活性或非活性有机硅液体时，根据ASTM C-603测定这种不含导电性填料的双组分混合物的净挤出速率小于约500克/分钟。合适的每个分子至少含有两个链烯基的有机聚硅氧烷通常用以下通式表示MaDbTcQd，其中下标a、b、c和d是零或正整数，限制条件是如果下标a和b都等于0，则下标c大于或等于2；M的通式为R3SiO1/2；D的通式为R2SiO2/2；T的通式为RSiO3/2；Q的通式为SiO4/2，其中每个R基团分别代表氢，链烯基，取代和未取代的具有1-40个，优选1-6个碳原子的单价烃基，限制条件是至少两个R基团是链烯基。合适的链烯基例如是乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基和庚烯基，特别优选乙烯基。链烯基可以键合在分子链末端，分子链侧链位置或两者皆可。至少具有两个链烯基的有机聚硅氧烷中如果存在其他硅键合有机基团的话，可以是取代和未取代的具有1-40个碳原子的单价烃基。比如，烷基如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基等；芳基如苯基、甲苯基和二甲苯基等；芳烷基如苯甲基和苯乙基等；以及卤代烷基如3-氯丙基和3，3，3-三氟丙基等。特别优选甲基和苯基。含链烯基的有机聚硅氧烷可以具有直链，部分支化的直链，支链或网状分子结构，或是这些结构的混合物。优选的含链烯基有机聚硅氧烷例如是三甲基甲硅烷氧基封端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电性固化有机硅，它由包含以下成分的可固化组合物制成：　　　　０．１－９０重量％的导电性填料；和　　　　９０－１０重量％的有机聚硅氧烷混合物，该混合物包括：　　　　能促进可固化组合物固化的催化剂，　　　　每个分子至少具有两个链烯基的有机聚硅氧烷，　　　　每个分子至少具有两个硅键合氢原子的有机聚硅氧烷，　　　　任选的粘度小于约１０００厘泊的有机聚硅氧烷液体，和　　　　任选的有机聚硅氧烷凝胶配制物，　　　　其特征在于，根据ＡＳＴＭ　　Ｄ－２２４０测得的固化有机硅的肖氏Ａ硬度计硬度小于或等于约６０，在１００℃且２５％压缩下７０小时测得的抗压缩变形性小于或等于约３５％，体积电阻率小于约１０↑［－６］欧姆.厘米。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2001-4-6 60/282,0271.一种导电性固化有机硅，它由包含以下成分的可固化组合物制成0.1-90重量％的导电性填料；和90-10重量％的有机聚硅氧烷混合物，该混合物包括能促进可固化组合物固化的催化剂，每个分子至少具有两个链烯基的有机聚硅氧烷，每个分子至少具有两个硅键合氢原子的有机聚硅氧烷，任选的粘度小于约1000厘泊的有机聚硅氧烷液体，和任选的有机聚硅氧烷凝胶配制物，其特征在于，根据ASTM D-2240测得的固化有机硅的肖氏A硬度计硬度小于或等于约60，在100℃且25％压缩下70小时测得的抗压缩变形性小于或等于约35％，体积电阻率小于约106欧姆·厘米。2.如权利要求1所述的固化有机硅，其特征在于，有机聚硅氧烷混合物的粘度小于约100,000厘泊。3.如权利要求1-2任一项所述的固化有机硅，其特征在于，每个分子至少含有两个链烯基的有机聚硅氧烷用以下通式表示MaDbTcQd，其中下标a，b，c和d是零或正整数，限制条件是如果下标a和b都等于0，则下标c大于或等于2；M的通式是R3SiO1/2；D的通式是R2SiO2/2；T的通式是RSiO3/2；和Q的通式是SiO4/2，其中每个R基团分别表示氢，链烯基，取代和未取代的含有1-40个碳原子的单价烃基，限制条件是至少两个R基团是链烯基；和每个分子至少含有两个硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷一般用以下通式表示MaDbTcQd，其中，下标a，b，c和d是零或正整数，限制条件是如果下标a和b都等于0，则下标c大于或等于2；M的通式是R3SiO1/...

【专利技术属性】
技术研发人员：S纳拉亚南，M伦特，DJ库比克，JA汉密尔顿，
申请(专利权)人：世界财产股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]