有机硅组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种有机硅组合物，该有机硅组合物在混合时具有低复数粘度，并且在固化时提供高电导率且在热老化处理后提供良好的电导率保持率，该有机硅组合物包含(A)导电填料、(B)聚二有机硅氧烷聚合物、(C)聚有机氢硅氧烷、(D)硅氢加成反应催化剂、(E)聚合物添加剂、和任选地(F)硅氢加成反应抑制剂。和任选地(F)硅氢加成反应抑制剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机硅组合物


[0001]本专利技术是有机硅组合物和由该组合物制得的导电有机硅粘合剂。

技术介绍

[0002]有机硅粘合剂可用于各种应用中，诸如汽车、电子、建筑、电器和航空航天工业中。由于有机硅树脂固有的绝缘性质，有机硅组合物需要掺入导电填料以改善由其制备的用于诸如导电粘合剂和电磁干扰(EMI)屏蔽材料等导电应用的固化产物的电气性能。
[0003]虽然增加导电填料的量可以改善有机硅粘合剂的电导率，但是所得高度填充的有机硅组合物成本增加并且难以实现所期望的低复数粘度，例如，在将有机硅组合物的所有组分混合在一起的2小时内测量时，在室温(23
±
2摄氏度(℃))下的调配物复数粘度为350,000帕斯卡
‑
秒(Pa
·
s)或更低。因此，持续需要有机硅组合物，这些有机硅组合物提供具有改善的电气性能的有机硅粘合剂，同时保持低复数粘度以便易于加工和应用。
[0004]此外，导电金属填料往往会随着时间的推移而氧化，并且最终变得不导电。包括此类填料的有机硅粘合剂通常在高温(例如，80℃至150℃)下表现出差的电稳定性，如当在80℃至125℃下使用一个月时体积电阻率(VR)增加十至一百倍所指示。因此，在长时间热老化处理之后，降低有机硅粘合剂的VR变化也是具有挑战性的。
[0005]令人期望的是发现一种适用于制备导电粘合剂而没有上述问题的有机硅组合物。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决了发现没有上述问题的有机硅组合物的问题。本专利技术提供了一种新型有机硅组合物，该有机硅组合物包含导电填料(A)、聚二有机硅氧烷聚合物(B)、聚有机氢硅氧烷(C)、硅氢加成反应催化剂(D)和特定聚合物添加剂(E)以及任选地硅氢加成反应抑制剂(F)。该有机硅组合物在室温(23
±
2℃)下具有不超过350,000帕斯卡
‑
秒(Pa
·
s)的复数粘度，如在将该有机硅组合物中的所有组分混合后2小时内测量的。该有机硅组合物在固化时还提供了具有改善的电导率的固化产物，诸如有机硅粘合剂，如由比由仅缺乏聚合物添加剂(E)的类似有机硅组合物(在下文中“现有有机硅组合物”)制成的固化产物相比更低的体积电阻率(VR)所指示的。本专利技术的有机硅组合物还可以在热老化处理后提供良好的电导率保持率，例如，与由现有有机硅组合物制成的固化产物相比，该有机硅组合物的固化产物在125℃下热老化处理20天或更长时间后显示出较小的VR变化。上述这些性质是根据下文实施例部分中描述的测试方法测量的。
[0007]在第一方面，本专利技术提供了一种有机硅组合物，按重量计，基于该有机硅组合物的总重量，该有机硅组合物包含：
[0008](A)66％至89％的导电填料；
[0009](B)5％至40％的式(I)的聚二有机硅氧烷聚合物，
[0010](R
13
SiO
1/2
)2(R
12
SiO
2/2
)
n
(I)，
[0011]其中每个R1独立地是一价脂肪族烃基团，n在35至1,000的范围内，并且该聚有机
硅氧烷聚合物每分子平均含有至少两个烯基基团；
[0012](C)式(II)的聚有机氢硅氧烷，
[0013](R
23
SiO
1/2
)2(R
22
SiO
2/2
)
m
(II)
[0014]其中每个R2独立地是氢或具有1至20个碳原子的烷基基团，m在5至200的范围内，并且该聚有机氢硅氧烷每分子平均具有至少三个硅键合的氢原子；
[0015](D)硅氢加成反应催化剂；
[0016](E)0.1％至1.5％的聚合物添加剂，该聚合物添加剂具有大于2,000克/摩尔(g/mol)至20,000g/mol的分子量，其中该聚合物添加剂选自由以下组成的组：聚丙二醇、醇引发的环氧乙烷和环氧丙烷共聚物、或它们的混合物；和
[0017](F)0％至0.3％的硅氢加成反应抑制剂。
[0018]在第二方面，本专利技术提供了一种用于制备第一方面的有机硅组合物的方法。该方法包括将该导电填料、该聚二有机硅氧烷聚合物、该聚有机氢硅氧烷、该硅氢加成反应催化剂、该聚合物添加剂和该硅氢加成反应抑制剂(如果使用的话)混合。
[0019]在第三方面，本专利技术提供了一种有机硅粘合剂，该有机硅粘合剂包括第一方面的有机硅组合物的固化产物。
具体实施方式
[0020]本专利技术的有机硅组合物包含一种或多种导电填料作为组分(A)。“导电填料”是指表现出如通过GB/T 351
‑
2019(中国金属材料电阻率测量方法国家标准)测定的在20℃下小于1欧姆
‑
厘米(Ω
·
cm)的固有电阻率的任何填料。导电填料通常包括至少具有选自由以下组成的组的金属的外表面的颗粒：银、金、铂、钯、镍、铜或它们的合金。导电填料可以包括由以下组成的颗粒：银、金、铂、钯、镍、铜或它们的合金；优选地，银。可替代地，导电填料可以包括仅具有由银、金、铂、钯或它们的合金组成的外表面的颗粒；和与外表面不同的芯(也称为“金属涂覆的颗粒”)。此类颗粒的芯可以是支撑外表面并且不会不利地影响由有机硅组合物制成的有机硅粘合剂(即，有机硅组合物的固化产物)的电气性质的任何材料、电导体或绝缘体。用于芯的此类材料的示例包括铜、石墨、铝、诸如实心玻璃或空心玻璃等玻璃、云母、镍或陶瓷纤维。优选地，导电填料包含银涂覆的颗粒。导电填料可以包括例如银涂覆的镍颗粒、银涂覆的铝颗粒、银涂覆的铜颗粒、银涂覆的玻璃颗粒、或它们的混合物。如通过电感耦合等离子体质谱法(ICP
‑
MS)测定的，按重量计，基于银涂覆的颗粒的重量，银涂覆的颗粒通常具有1％或更多、2％或更多、3％或更多、4％或更多、5％或更多、6％或更多、7％或更多、8％或更多、9％或更多、10％或更多、11％或更多、或甚至12％或更多，并且同时60％或更少、55％或更少、50％或更少、45％或更少、或甚至40％或更少的银含量。
[0021]可用于本专利技术的导电填料通常具有粉末形式，其形状为薄片、棒、纤维或球形或其他不规则形状。可用于本专利技术的导电填料可以包括通过用至少一种有机硅化合物处理上述颗粒的表面而制备的填料。合适的有机硅化合物包括通常用于处理诸如有机氯硅烷、有机硅氧烷、有机二硅氮烷、有机烷氧基硅烷、或它们的混合物等二氧化硅填料的有机硅化合物。导电填料可以是如上所述的单一导电填料或两种或更多种此类填料的混合物，该两种或更多种此类填料在以下性质中的至少一个性质方面不同：组成、表面积、表面处理、粒径和颗粒形状。
[0022]可用于本专利技术的导电填料可以具有0.5微米(μm)或更大、1μm或更大、5μm或更大、10μm或更大、15μm或更大、20μm或更大、25μm或更大、30μm或更大、35μm或更大、或甚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种有机硅组合物，按重量计，基于所述有机硅组合物的总重量，所述有机硅组合物包含：(A)66％至89％的导电填料；(B)5％至40％的式(I)的聚二有机硅氧烷聚合物，(R
13
SiO
1/2
)2(R
12
SiO
2/2
)
n
(I)，其中每个R1独立地是一价脂肪族烃基团，n在35至1,000的范围内，并且所述聚有机硅氧烷聚合物每分子平均含有至少两个烯基基团；(C)式(II)的聚有机氢硅氧烷，(R
23
SiO
1/2
)2(R
22
SiO
2/2
)
m
(II)其中每个R2独立地是氢或具有1至20个碳原子的烷基基团，m在5至200的范围内，并且所述聚有机氢硅氧烷每分子平均具有至少三个硅键合的氢原子；(D)硅氢加成反应催化剂；(E)0.1％至1.5％的聚合物添加剂，所述聚合物添加剂具有大于2,000g/mol至20,000g/mol的分子量，其中所述聚合物添加剂选自由以下组成的组：聚丙二醇、醇引发的环氧乙烷和环氧丙烷共聚物、或它们的混合物；和(F)0％至0.3％的硅氢加成反应抑制剂。2.根据权利要求1所述的有机硅组合物，其中所述醇引发的环氧乙烷和环氧丙烷共聚物具有式(III)的结构：(A)
z
B(III)其中A表示HO
‑
(CHR
p
‑
CHR
q
‑
O)
x
‑
(CH2‑
CH2‑
O)
y
‑
，其中x为8至40，y为1至20，并且R
p
和R
q
不同且选自氢和
‑
CH3，z为1至12；并且B是氢或具有3至18个碳原子的一价烃基团、二价烃基团或多价烃基团。3.根据权利要求1或2所述的有机硅组合物，其中按重量计，基于所述醇引发...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文杰，徐一帆，任华，苏凤宜，J，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：