一种低介电常数导热复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低介电常数的导热复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术所述低介电常数的导热复合材料，包括A组分和B组分；A组分包括以下重量份的原料：乙烯基硅油29.2～74.5份、填料25～65份、发泡剂0.2～10份、增塑剂0～7份、催化剂0.3～0.8份；B组分包括以下重量份的原料：乙烯基硅油0～65.79份、含氢硅油8～74.79份、填料25～60份、抑制剂0.01～0.15份、稳泡剂0.2～1.0份、增塑剂0～7份。该产品介电常数低至2.2以下且导热系数可维持在较低水平，同时粘度低，施工性好；产品内部缓冲效果好，具有较小的压缩形变量；所述产品还具有良好的阻燃效果。所述产品还具有良好的阻燃效果。

【技术实现步骤摘要】
一种低介电常数导热复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种低介电常数导热复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子器件集成度的提高和延迟时间的缩短，用于电子器件密封胶的低介电常数材料的需求和应用越来越广泛。低介电常数材料可分为无机材料、有机聚合物材料或者两者的复合材料。目前公知常识中，降低材料的介电常数主要有两种方法：(1)降低材料自身的极性，包括降低材料中电子极化率，离子极化率以及分子极化率。(2)增加材料中的空隙密度，从而降低材料的分子密度。实际生产中，这两种方法存在结合，通常是增加高分子材料的自有体积，在高分子中引入掺杂原子并同时在高分子中构建纳米微孔结构以引入空气(空气介电常数低)，最终实现材料的介电常数降低。其中，掺杂氟原子是常见的降低介电常数的做法，但掺杂后材料的介电常数降低程度非常有限，而对于材料的体积及结构的改变又可能导致材料施工性变差。例如，CN104845375A公开了一种低介电常数材料，该材料采用中空无机填料作为组分，产品介电常数维持在2.42～2.71，但采用中空无机填料增加了材料体系粘度，固化胶体的密度受限。
[0003]此外，现有产品中常规使用的导热组分通常也会增加整体材料的介电常数增大，例如CN106380848A公开了一种含多巴胺改性的导热填料的产品，该产品的导热系数为0.247～1.85W/(K
·
m)，但其介电常数大于3。
[0004]综上所述，在密封胶领域目前暂没有理想的现有产品能很好地同时兼顾导热性、介电常数以及施工性。

技术实现思路

[0005]基于现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种低介电常数的导热复合材料，该产品通过原料中特殊的发泡体系组分及低介电常数填料选择，所得产品具有较大的自由体积，介电常数低至2.2以下且导热系数可维持在0.4～0.6W/(K
·
m)，同时粘度低，施工性好；由于特殊的泡孔结构，产品内部缓冲效果好，具有较小的压缩形变量；所述产品还具有良好的阻燃效果。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]一种低介电常数的导热复合材料，包括以下重量份的原料：
[0008]包括A组分和B组分；所述A组分包括以下重量份的原料：乙烯基硅油29.2～74.5份、填料25～65份、发泡剂0.2～10份、增塑剂0～7份、催化剂0.3～0.8份；所述B组分包括以下重量份的原料：乙烯基硅油0～65.79份、含氢硅油8～74.79份、填料25～60份、抑制剂0.01～0.15份、稳泡剂0.2～1.0份、增塑剂0～7份；所述A组分和B组分的质量比为(0.8～1.2)：(0.8～1.2)所述填料为氮化硼和/或硅微粉，所述氮化硼的平均粒径为80～100μm，硅微粉的平均粒径为5～15μm；
[0009]所述发泡剂为羟基封端聚二甲基硅氧烷，在25℃下的粘度为500～1500cst，所述稳泡剂为含氟聚醚硅油。
[0010]需要说明的是，本专利技术所述各原料及产品的粘度优选使用旋转粘度计按一般测量方法直接测量得到。
[0011]优选地，所述填料为氮化硼和硅微粉的混合物。
[0012]在本专利技术所述低介电常数的导热复合材料中，以大粒径的氮化硼和/或小粒径的硅微粉相搭配以实现良好的体系粘度，同时搭配特定的发泡体系构建的导热效果好的多孔复合结构；而在多孔复合结构中，特定的微孔结构需要特定的发泡剂和稳泡剂控制，皆因在常见的发泡产品中，发泡剂的作用会使得产品体系中引入微孔气体，若这些气体过多，引入速率过快，则造成的微孔数量也会越来越多，此时产品的介电常数虽然会显著降低，但其导热性也会显著削弱(甚至变成隔热性质)，为此需要引入稳泡剂控制微孔气体的产量和流量。然而，不同种类的发泡剂和稳泡剂不仅会影响微孔气体的产量，甚至还会影响到基体乙烯基硅油的交联，直接造成微孔的性状也会产生变化，若选择发泡剂和稳泡剂的种类不当，很可能又会导致产品无法达到理想的介电常数，因此，本专利技术在选择特定的填料组合后，以羟基封端聚二甲基硅氧烷和含氟聚醚硅油在特定的比例下构建发泡体系，使得最终制备的产品具有良好的微孔结构，最终产品兼具低介电常数和高导热性的效果。
[0013]优选地，所述乙烯基硅油为双端乙烯基硅油、单端乙烯基硅油、侧乙烯基硅油、端侧乙烯基硅油中的至少一种。
[0014]更优选地，所述乙烯基硅油在25℃下的粘度为50～500cst，乙烯基含量为0.1～2％。
[0015]为了使得整体原料的粘度偏低，制备产品可用于实现灌装和涂覆，所述乙烯基硅油优选使用低粘度乙烯基硅油。
[0016]优选地，所述含氢硅油为甲基含氢聚硅氧烷、端含氢聚硅氧烷中的至少一种。
[0017]更优选地，所述甲基含氢聚硅氧烷在25℃的粘度为20～120cst，氢含量为0.8～1.6％；所述端含氢聚硅氧烷在25℃的粘度为10～100cst，氢含量为0.05～0.2％。
[0018]优选地，所述含氟聚醚硅油为氟硅聚醚硅油、氟碳聚醚硅油中的至少一种。
[0019]更优选地，所述含氟聚醚硅油为含氟含氢苯基聚醚改性硅油。
[0020]优选地，所述催化剂为铂金催化剂。
[0021]优选地，所述抑制剂为二乙烯基四甲基二硅氧烷、四乙烯基四甲基环四硅氧烷、3
‑
甲基
‑1‑
丁炔
‑3‑
醇、3,5
‑
二甲基
‑1‑
己炔
‑3‑
醇中的至少一种。
[0022]更优选地，所述增塑剂为二甲基硅油，在25℃的粘度为20～100cst。
[0023]本专利技术的另一目的在于提供所述低介电常数的导热复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0024](1)A组分的制备：室温下将乙烯基硅油和发泡剂混合分散均匀，随后依次加入填料和催化剂继续分散均匀，降温，得A组分；
[0025](2)B组分的制备：室温下将乙烯基硅油和含氢硅油混合分散均匀，随后依次加入填料、稳泡剂和抑制剂继续分散均匀，降温，得B组分；
[0026](3)在使用时，将A组分和B组分混合均匀，静置，即得所述低介电常数的导热复合材料。
[0027]优选地，所述步骤(1)中分散均匀时的分散速率为800～1000rpm，所述步骤(2)中分散均匀时的分散速率为500～800rpm。
[0028]本专利技术所述低介电常数的导热复合材料的制备方法操作步骤简单，可实现工业化大规模生产。
[0029]本专利技术的再一目的在于提供所述低介电常数的导热复合材料在制备密封胶中的应用。
[0030]本专利技术所述低介电常数的导热复合材料基于特定的填料及发泡体系组分的使用，其用于制备密封胶产品时，在成型后的介电常数可达到1.3～2.2(1MHz)的低范围，远优于现有类似产品的2.3～2.7。同时该产品导热系数达到0.4～0.6W/(K
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低介电常数的导热复合材料，其特征在于，包括A组分和B组分；所述A组分包括以下重量份的原料：乙烯基硅油29.2～74.5份、填料25～65份、发泡剂0.2～10份、增塑剂0～7份、催化剂0.3～0.8份；所述B组分包括以下重量份的原料：乙烯基硅油0～65.79份、含氢硅油8～74.79份、填料25～60份、抑制剂0.01～0.15份、稳泡剂0.2～1.0份、增塑剂0～7份；所述A组分和B组分的质量比为(0.8～1.2)：(0.8～1.2)；所述填料为氮化硼和/或硅微粉，所述氮化硼的平均粒径为80～100μm，硅微粉的平均粒径为5～15μm；所述发泡剂为羟基封端聚二甲基硅氧烷，在25℃下的粘度为500～1500cst，所述稳泡剂为含氟聚醚硅油。2.如权利要求1所述低介电常数的导热复合材料，其特征在于，所述乙烯基硅油为双端乙烯基硅油、单端乙烯基硅油、侧乙烯基硅油、端侧乙烯基硅油中的至少一种；所述乙烯基硅油在25℃下的粘度为50～500cst，乙烯基含量为0.1～2％。3.如权利要求1所述低介电常数的导热复合材料，其特征在于，所述含氢硅油为甲基含氢聚硅氧烷、端含氢聚硅氧烷中的至少一种；所述甲基含氢聚硅氧烷在25℃的粘度为20～120cst，氢含量为0.8～1.6％；所述端含氢聚硅氧烷在℃的粘度为10～100cst，氢含量为0.05～0.2％。4.如权利要求1所述低介电常数的导热复合材料，其特征在于，所述含氟聚醚硅油为氟硅聚醚硅油、氟碳聚醚硅油中的至少一种。5.如权利要求1所述低介...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文远，胡亚飞，罗茜，李雪华，
申请(专利权)人：广州从化兆舜新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：