一种双组分加成型导热胶及其制备方法技术

本申请公开了一种双组分加成型导热胶及其制备方法，该导热胶包括A组分和B组分,所述A组分的原料包括乙烯基硅油、端含氢硅油、交联氢硅油、导热填料和抑制剂；所述B组分的原料包括乙烯基硅油、导热填料和催化剂；所述端含氢硅油的硅氢基与乙烯基的数量比为0.7～0.95，所述交联氢硅油的硅氢基与乙烯基的数量比为0.05～0.3，所述导热胶中硅氢基与乙烯基的数量比为0.8～1。本申请的导热胶可在保障导热胶与基材粘接力的前提下，使导热胶固化后便于剥离返工，同时具有适宜的硬度，以保障其缓冲减震作用。震作用。

【技术实现步骤摘要】
一种双组分加成型导热胶及其制备方法


[0001]本申请涉及有机硅导热胶领域，尤其是涉及一种双组分加成型导热胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]有机硅导热胶是一种用于电子封装的胶黏材料，它既有优异的电绝缘性，又具有突出的导热性和耐温性。因而广泛应用于电器设备中发热器件与散热装置之间的接触面，起到传热媒介、防潮、防尘和缓冲减震等作用。
[0003]有些电子器件由于质量等问题需要进行返工返修，然而现有的单组分缩合型有机硅导热胶在固化后的粘接力较强，难以从涂覆界面上剥离，不利于返工操作。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种双组分加成型导热胶及其制备方法，有利于导热胶固化后进行剥离返工，且不易出现硅油析出而导热性能下降的问题。
[0005]第一方面，本申请提供一种双组分加成型导热胶，包括A组分和B组分,所述A组分的原料包括乙烯基硅油、端含氢硅油、交联氢硅油、导热填料和抑制剂；所述B组分的原料包括乙烯基硅油、导热填料和催化剂；所述端含氢硅油的硅氢基与乙烯基的数量比为0.7～0.95，所述交联氢硅油的硅氢基与乙烯基的数量比为0.05～0.3，所述导热胶中硅氢基与乙烯基的数量比为0.8～1。
[0006]上述双组分的有机硅导热胶，通过控制交联氢硅油和端含氢硅油以及导热胶整体的硅氢键与乙烯基的数量比，能够得到与基材粘接力适中且软硬度适宜的导热胶，能够在保障导热胶缓冲减震作用的前提下，便于剥离返工。另外，相比于非反应的导热硅脂，该有机硅导热胶不易出现析油的问题，从而保障导热能力的长期稳定。
[0007]具体的，交联氢硅油即侧含氢硅油或端侧含氢硅油，能够与乙烯基硅油交联反应，提高固化后导热胶的拉伸强度和硬度。同时，交联密度的增加能够降低导热胶与基材的剥离力，有利于固化后剥离返工。但过高的交联密度也会导致硬度过高，缓冲减震性能下降，且拉伸强度和断裂伸长率下降，剥离时容易碎裂。而端含氢硅油主要作为扩链剂，能够延长乙烯基硅油的分子链，降低交联密度和硬度，提高其弹性、韧性和断裂伸长率，保障导热胶固化后具有优异的剥离性能和减震性能。因此，为了平衡导热胶的剥离性能和硬度(邵氏硬度为Shore00 40～80)，本申请采用了具有上述基团比例的原料。
[0008]另外，对于双组分有机硅导热胶，还需要使体系中硅氢基(Si
‑
H)和乙烯基的数量比＜1，维持不饱和交联状态，以保障导热胶固化后具有优异的弹性和减震作用。基于前述限定，本申请对乙烯基硅油和含氢硅油的用量范围不作特殊限制，能够满足上述基团配比即可。典型但非限制性的，本申请的A组分和B组分的用量比为1:1。
[0009]本申请的抑制剂可采用2,4,6,8
‑
四甲基
‑
2,4,6,8
‑
四乙烯基环四硅氧烷，1,1,3,3
‑
四甲基
‑
1,3
‑
二乙烯基硅氧烷，3
‑
甲基
‑1‑
丁炔
‑3‑
醇，1
‑
乙炔基环己醇，3
‑
苯基
‑1‑
丁炔
‑
3
‑
醇、3
‑
丙基
‑1‑
丁炔
‑3‑
醇，3
‑
辛基
‑1‑
丁炔
‑3‑
醇中的一种或几种。催化剂采用铂催化剂(有机铂络合物)，具体的,选用氯铂酸的醇溶液、四氢呋喃配位的铂催化剂和二乙烯基四甲基硅氧烷配位的铂催化剂中的一种或几种，催化剂的加入量为总量的1ppm～10ppm。另外，根据实际使用的需要，本申请的B组分中可添加适量的色浆，添加量优选为0.01～0.5％。
[0010]优选的，所述导热填料采用氧化铝和硅微粉的组合物；且所述氧化铝的占比为65～80wt％，所述硅微粉的占比为8～20wt％。
[0011]通过采用上述技术方案，氧化铝和硅微粉具有突出的导热作用，能够在导热胶内形成连通的导热网络。同时，两者复配还能够起到增强固化后导热胶拉伸强度的作用，防止剥离时导热胶断裂。
[0012]优选的，所述A组分和B组分均包括有1～3wt％的纳米碳酸钙。
[0013]在导热胶体系中，导热填料的用量极高，由于无机填料与硅油体系的纳米碳酸钙相容性较差，导致A组分和B组分容易出现沉降分层以及析油现象。通过加入纳米碳酸钙，能够缓解析油现象。其原因可能在于，纳米碳酸钙具有较大的比表面积，其表面含有大量的活性羟基，一方面能够形成网络结构，起到增稠抗沉降作用。通过上述的增稠作用和连接作用，形成对导热填料的托举，有效防止析油现象的发生。
[0014]优选的，纳米碳酸钙的粒径＜100nm。
[0015]优选的，所述纳米碳酸钙表面修饰有氨基硅烷偶联剂。
[0016]氨基硅烷偶联剂表面修饰是指采用氨基硅烷偶联剂的水解液对纳米碳酸钙进行表面改性，提高其与导热胶体系的相容性。上述改性过程中，氨基硅烷偶联剂用量优选为纳米碳酸钙质量的0.1～1.5％，更优选为0.5～1％。
[0017]优选的，所述氧化铝和硅微粉的粒径为0.1～5μm。
[0018]通过采用上述粒径范围的氧化铝和硅微粉，有利于在导热胶中形成导热网络，实现最优的导热效果。
[0019]优选的，所述乙烯基硅油的粘度为100～10000mPa
·
s，乙烯基含量为0.05～0.4mmol/g。
[0020]通过采用上述技术方案，其粘度的优选范围能够保障导热胶的基础粘接力，乙烯基含量保障了交联效果。
[0021]优选的，所述端含氢硅油和交联氢硅油的粘度为5～500mPa
·
s；所述端含氢硅油的氢含量为0.15～2mmol/g，交联氢硅油的氢含量为1～10mmol/g。
[0022]通过采用上述氢含量的含氢硅油，有效保障交联和扩链效果，得到软硬度适合于电子封装的有机硅导热胶。
[0023]优选的，所述导热填料表面通过原位聚合依次接枝聚合有甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油醚。
[0024]通过采用原位聚合方法，使得甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油醚先后形成聚合物并在导热填料表面沉积附着。一方面降低其表面的极性，提高其与硅油的相容性，减少其团聚沉降和析油的趋势；另一方面，甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油醚的聚合或共聚能够在导热填料表面形成长支链，有效改善导热胶体系的弹性和韧性，增强其拉伸强度和断裂伸长率。
[0025]另外，烯丙基缩水甘油醚参与接枝共聚，能够在导热填料表面引入环氧基，通过环
氧基能够与纳米碳酸钙表面的氨基发生化合键合，从而能够增强纳米碳酸钙、导热填料以及硅油的连接，进而显著减少析油现象。
[0026]优选的，纳米碳酸钙、甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油醚的质量比为1:3～5：1～2；适宜的接枝率有助于保障填料的导热效果。
[0027]优选的，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双组分加成型导热胶，其特征在于，包括A组分和B组分,所述A组分的原料包括乙烯基硅油、端含氢硅油、交联氢硅油、导热填料和抑制剂；所述B组分的原料包括乙烯基硅油、导热填料和催化剂；所述端含氢硅油的硅氢基与乙烯基的数量比为0.7～0.95，所述交联氢硅油的硅氢基与乙烯基的数量比为0.05～0.3，所述导热胶中硅氢基与乙烯基的数量比为0.8～1。2.根据权利要求1所述的一种双组分加成型导热胶，其特征在于，所述导热填料采用氧化铝和硅微粉的组合物；且所述氧化铝的占比为65～80wt%，所述硅微粉的占比为8～20wt%。3.根据权利要求1所述的一种双组分加成型导热胶，其特征在于，所述A组分和B组分均包括有1～3 wt%的纳米碳酸钙。4.根据权利要求3所述的一种双组分加成型导热胶，其特征在于，所述纳米碳酸钙表面修饰有氨基硅烷偶联剂。5.根据权利要求2所述的一种双组分加成型导热胶，其特征在于，所述氧化铝和硅微粉的粒径为0.1～5μm。6.根据权利要求1所述的一种双组分加成型导热胶，其特征在于，所述乙烯基硅油的粘度为100～10000mPa
·
s，乙烯基含量为0.05～0.4mmol/g。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝开强，方琳，陶高峰，王聪伟，钱特蒙，何丹薇，
申请(专利权)人：杭州之江有机硅化工有限公司，
类型：发明
国别省市：