CN101273106A - 导热有机硅弹性体、导热有机硅弹性体组合物和导热介质 - Google Patents
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Abstract
一种导热有机硅弹性体,它包括有机硅弹性体,所述有机硅弹性体是由可氢化硅烷化固化的有机基聚硅氧烷组合物的固化体,在前述有机硅弹性体内分散的二氧化硅增强微粉、导热无机粉末、和在室温下为液体的非反应性有机基聚硅氧烷;含前述导热有机硅弹性体的导热介质;含可氢化硅烷化固化的有机基聚硅氧烷组合物、二氧化硅增强微粉、导热无机粉末和在室温下为液体的非反应性有机基聚硅氧烷的可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及导热有机硅弹性体,它对产热元件和热辐射元件或散热元件具有粘合性,且证明通过从这一弹性体夹在其间的产热元件和热辐射元件或散热元件中拉伸时具有剥离性能,和涉及含前述导热有机硅弹性体的导热介质。本发明还涉及可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物,它包含可氢化硅烷化固化的有机基聚硅氧烷组合物、二氧化硅增强微粉、导热无机粉末和在室温下为液体的非反应性有机基聚硅氧烷。
背景技术
[0002]鉴于最近在电子器件领域内电子元件小型化、密度增加和性能特征改进的趋势,从这种器件的产热元件中传输和耗散热量所使用的方法成为重要的问题。
迄今为止,已知通过将含有大量导热无机粉末例如氧化铝粉末的导热硅橡胶的模塑体置于产热元件和热辐射叶片或类似的金属底盘之间来解决上述问题。例如在日本未审专利申请公布(下文称为JPKokai)S56-2349中公开了这种导热的模塑硅橡胶产品。
[0003]关于这一点应当注意,前述导热的模塑硅橡胶产品具有54-73的相对高的硬度(这根据JIS K6253,用A型硬度计来测量)和差的粘性。因此,在涉及在产热元件和热辐射叶片或类似的金属底盘之间夹持这种模塑产品并固定的组装操作中使用这种模塑产品具有问题。在一些情况下,固定要求使用螺钉或其它紧固件,这在修理和拆卸情况下不方便。
[0004]目前,等离子显示板在电视机、计算机等的监控器中具有日益增长的应用。例如,JP Kokai 2001-11402公开了在等离子显示器和热辐射板或散热板之间布置条纹状沟槽的导热粘合剂片材。在上述实例中所使用的粘合剂是有机硅类粘合剂。该结构的缺点是在这一结构内所使用的粘合剂永久固定到等离子显示器和热辐射板或散热板上,例如在修理或弃置的情况下,没有破坏它则不可能拆卸该装置。
发明概述
[0005]本发明的目的是提供导热的有机硅弹性体,它对产热元件和热辐射元件或散热元件具有粘合性,在没有使用螺钉或其它紧固件的情况下可固定在产热元件和热辐射元件或散热元件之间,和当需要修理或拆卸时,可通过拉伸容易地从两个元件中剥离或者释放。另一目的是提供导热的有机硅弹性体组合物以供制备前述有机硅弹性体。
[0006]通过本发明实现上述目的,其中本发明提供下述:
(1)一种导热有机硅弹性体,它包括:总计100wt%,90-10wt%的有机硅弹性体,其是由(A)一个分子内具有至少两个链烯基的有机基聚硅氧烷、(B)一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的有机基氢聚硅氧烷和(C)铂类催化剂组成的可氢化硅烷化固化的有机基聚硅氧烷组合物的固化体;和下述组分分散在所述弹性体内:(D)0.2-5.0wt%的二氧化硅增强微粉,(E)10-90wt%导热无机粉末,和(F)0-10wt%在室温下为液体的非反应性有机基聚硅氧烷(其中当所述组分(A)是一个分子内具有至少两个链烯基的烷基链烯基聚硅氧烷时,所述组分(B)是一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的烷基氢聚硅氧烷,和所述组分(F)是在室温下为液体的烷基苯基聚硅氧烷,所述组分(F)的含量为0到小于0.1wt%),其中通过固化所述组合物制备的导热有机硅弹性体的根据SRIS 0101-1968通过弹簧类型的硬度测试仪测量的硬度为5-70,根据JIS K 6250测量的拉伸强度为高于0.2MPa,伸长率超过300%,该导热有机硅弹性体对产热元件和热辐射元件或散热元件具有粘合性,和可通过从所述导热有机硅弹性体夹在其间的产热元件和热辐射元件或散热元件中拉伸来剥离该导热有机硅弹性体。
(2)根据条目(1)的导热有机硅弹性体,其中所述组分(A)是下式的甲基乙烯基聚硅氧烷:
R1 3SiO(R2SiO)mSiR2 3
(其中R、R1和R2是甲基或乙烯基;至少两个乙烯基存在于一个分子内;当一个分子内的所有R是甲基时,至少一个R1和R2之一是乙烯基;当一个分子内的一个R是甲基时,R1中的至少一个和R2中的至少一个是乙烯基;甲基和乙烯基这二者总含量的0.1-2%是乙烯基;和“m”是范围为50-1000的数值);所述烷基氢聚硅氧烷是甲基氢聚硅氧烷;所述组分(D)是热解法二氧化硅;所述组分(E)是氧化铝粉末或者结晶二氧化硅粉末;所述非反应性有机基聚硅氧烷是甲基烷基聚硅氧烷或甲基(全氟烷基)聚硅氧烷。
(3)根据条目(1)或条目(2)的导热有机硅弹性体,其中当导热有机硅弹性体的前体组合物被夹在产热元件和热辐射元件或散热元件之间时,通过固化所述导热有机硅弹性体的前体组合物,生产所述导热有机硅弹性体。
(4)一种导热可氢化硅烷化固化的有机硅弹性体组合物,它包含:总计100wt%,90-10wt%由(A)一个分子内具有至少两个链烯基的有机基聚硅氧烷、(B)一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的有机基氢聚硅氧烷和(C)铂类催化剂组成的可氢化硅烷化固化的有机基聚硅氧烷组合物;(D)0.2-5.0wt%的二氧化硅增强微粉;(E)10-90wt%导热无机粉末;和(F)0-10wt%在室温下为液体的非反应性有机基聚硅氧烷(其中当所述组分(A)是一个分子内具有至少两个链烯基的烷基链烯基聚硅氧烷时,所述组分(B)是一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的烷基氢聚硅氧烷,和所述组分(F)是在室温下为液体的烷基苯基聚硅氧烷,所述组分(F)的含量为0到小于0.1wt%),其中通过固化所述组合物制备的导热有机硅弹性体的根据SRIS 0101-1968通过弹簧类型的硬度测试仪测量的硬度为5-70,根据JIS K 6250测量的拉伸强度为高于0.2MPa,伸长率超过300%,该导热有机硅弹性体对产热元件和热辐射元件或散热元件具有粘合性,和可通过从所述导热有机硅弹性体夹在其间的产热元件和热辐射元件或散热元件中拉伸来剥离该导热有机硅弹性体。
(5)条目(4)的导热有机硅弹性体组合物,其中所述组分(A)是下式的甲基乙烯基聚硅氧烷:
R1 3SiO(R2SiO)mSiR2 3
(其中R、R1和R2是甲基或乙烯基;至少两个乙烯基存在于一个分子内;当一个分子内的所有R是甲基时,至少一个R1和至少一个R2是乙烯基;当一个分子内一个R是甲基时,R1和R2中的至少一个是乙烯基;甲基和乙烯基这二者总含量的0.1-2%是乙烯基;和“m”是范围为50-1000的数值);所述烷基氢聚硅氧烷是甲基氢聚硅氧烷;所述组分(D)是热解法二氧化硅;所述组分(E)是氧化铝粉末或者结晶二氧化硅粉末;所述非反应性有机基聚硅氧烷是甲基烷基聚硅氧烷或甲基(全氟烷基)聚硅氧烷。
(6)根据条目(4)或条目(5)的导热有机硅弹性体组合物,其中当导热有机硅弹性体的前体组合物夹在产热元件和热辐射元件或散热元件之间时,通过固化所述导热有机硅弹性体的前体组合物,生产所述导热有机硅弹性体。
(7)一种导热介质,它包括条目(1)-(3)任何一项的导热有机硅弹性体。
[0007]由于本发明的导热有机硅弹性体对产热元件和热辐射元件或散热元件具有粘合性,在没有使用螺钉或其它紧固件的情况下可固定在这些元件之间,和可通过拉伸容易地从它们中剥离或者牵引开,因此使用这一弹性体有助于引入这种弹性体的单元的修理和拆卸。当本发明的可氢化硅烷化固化的导热弹性体组合物固化时,它转变为导热有机硅弹性体,所述导热有机硅弹性体可在没有使用螺钉或其它紧固件的情况下固定在产热元件和热辐射元件或散热元件之间,且可通过拉伸容易地从它们中剥离或者牵引开。因此,使用这一组合物将有助于引入由这一组合物制备的弹性体的单元的修理和拆卸。更具体地,可通过从产热元件和热辐射元件或散热元件之间的连接中牵引开,容易地从这些元件中拆开导热有机硅弹性体。
附图简述
[0007]图1是用导热有机硅弹性体组合物涂布的铝板(A1050P)的三维视图。
图2是通过拉伸评价可剥离性用试样的三维视图。
1-铝板(A1050P)
2-导热有机硅弹性体组合物
3-导热有机硅弹性体
4-浮选玻璃板
实施本发明的最佳模式
[0008]本发明的导热有机硅弹性体及其组合物中的组分(A)是一个分子内具有至少两个链烯基的烷基链烯基聚硅氧烷。其链烯基和组分(B)中与硅键合的氢原子之间的氢化硅烷化反应的结果是,这一组分交联并固化。优选地,这一组分应当具有直链分子结构,和在一定程度上支链的分子结构。它可包括均聚物、共聚物或者两种或更多种聚合物的混合物。
[0009]组分(A)中除了与硅键合的链烯基以外的与硅键合的有机基团可包括在其分子内不含脂族不饱和键的单价烃基。这种基团的实例是下述:甲基、乙基、丙基、丁基、辛基、环戊基、环己基或类似烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基或类似的芳基;苄基、苯乙基、或类似的芳烷基;3,3,3-三氟丙基或类似的卤代烷基。然而,优选甲基占大于或等于50mol%。链烯基可例举乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基和庚烯基。分子端基可包括甲氧基、乙氧基或类似烷氧基,以及羟基。优选90mol%和甚至100mol%前述单价烃基包括甲基。从有机硅弹性体所需的硬度和伸长率性能的角度考虑,推荐一个分子内与硅键合的链烯基占链烯基和不含脂族不饱和键的单价烃基之和的0.1-2%。
[0010]从容易制造和所需硬度与伸长率性能的角度考虑,推荐组分(A)包括下式的甲基乙烯基聚硅氧烷:
R1 3SiO(R2SiO)mSiR2 3
(其中R、R1和R2是甲基或乙烯基;至少两个乙烯基存在于一个分子内;当一个分子内的所有R是甲基时,至少一个R1和至少一个R2是乙烯基;当一个分子内一个R是甲基时,R1和R2中的至少一个是乙烯基;甲基和乙烯基这二者总含量的0.1-2%是乙烯基;和“m”是范围为50-1000的数值)。
对组分(A)的粘度没有特别限制,只要它在25℃下为液体即可。但从固化产物的改进的物理性能和固化该组合物的改进条件的角度考虑,推荐这一组分的粘度范围为50-1,000,000mPa.s,优选200-500,000mPa.s,甚至更优选范围为1,000-100,000mPa.s。
[0011]前述组分(A)可例举分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷,分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚物,分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚物,和分子两端均用二甲基乙氧基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚物。从弹性体所需的硬度和伸长率性能的角度考虑,推荐使用分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(一个分子中的乙烯基应当占甲基和乙烯基之和的0.1-2%),分子一端用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端和另一端用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚物(一个分子中的乙烯基应当占甲基和乙烯基之和的0.1-2%),和分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚物(一个分子中的乙烯基应当占甲基和乙烯基之和的0.1-2%)。
[0012]一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的烷基氢聚硅氧烷(B)中的与硅键合的氢原子与组分(A)中的链烯基的氢化硅烷化反应的结果是使组分(A)交联并固化。
[0013]组分(B)在室温下可为液体,且可具有直链、支链、或环状分子结构。它可以是均聚物、共聚物或两种或更多种聚合物的混合物。与硅键合的烷基与以上对于组分(A)例举的那些相同,其中优选甲基。当组分(A)在一个分子中含有两个链烯基时,组分(B)的一个分子应当含有三个或更多个与硅键合的氢原子,和当组分(A)在一个分子内含有三个或更多个链烯基时,组分(B)应当含有两个或更多个与硅键合的氢原子。从诸如硬度和伸长率之类的性能角度考虑,推荐组分(B)由化学式HSiO3/2、化学式R3HSiO2/2和化学式R3 2HSiO1/2中的一个或多个单元以及含有单价烃基但不含脂族不饱和键的硅氧烷单元组成。推荐前述含HSi的硅氧烷单元的含量为所有硅氧烷单元的2-60mol%,优选5-50mol%。在上式中,R3表示不含脂族不饱和键的单价烃基。这种基团的实例是下述:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或类似烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基或类似的芳基;苄基、苯乙基、或类似的芳烷基;3-氯丙基、3,3,3-三氟丙基或类似的卤代烷基,其中优选烷基,和特别是甲基。不含脂族不饱和键且在前述含有单价烃基但不含脂族不饱和键的硅氧烷单元内包含的单价烃基与以上列举的相同。从有机硅弹性体的改进的粘合性能和从产热元件和热辐射元件或散热元件中可剥离性的角度考虑,推荐组分(B)中与硅键合的氢原子与组分(A)中链烯基的摩尔比范围为3.0-0.5,优选2.0-0.6,和甚至更优选1.5-0.7。
[0014]以下是组分(B)的具体实例:分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物,分子两端均用二甲基氢甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷,分子两端均用二甲基氢甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物,甲基氢硅氧烷和环状二甲基硅氧烷的共聚物,和甲基三(二甲基氢甲硅烷氧基)硅烷。从有机硅弹性体改进的硬度和伸长率性能的角度考虑,推荐使用分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物,分子两端均用二甲基氢甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷,以及甲基氢硅氧烷和环状二甲基硅氧烷的共聚物。若少量地添加分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氢聚硅氧烷,分子两端均用二甲基氢甲硅烷氧基封端的甲基氢聚硅氧烷,环状甲基氢聚硅氧烷和四(二甲基氢甲硅烷氧基)硅烷,则它们可与组分(B)的前述优选的化合物一起使用。
[0015]铂金属族的催化剂(C)用于加速组分(A)中链烯基与组分(B)中与硅键合的氢原子之间的氢化硅烷化反应。以下是组分(C)的具体实例:铂微粉,氯铂酸,氯铂酸与β-二酮的络合物,氯铂酸与烯烃的络合物,氯铂酸与二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物,铂与二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物,含有前述铂类催化剂的导热有机硅树脂粉末,钌化合物,例如RhCl(Ph3P3)、RhCl3[S(C4H9)2]3等;四(三苯基)钯;钯黑与三苯基膦的混合物,或类似的钯类化合物。
应当以足以交联组分(A)和(B)的所谓催化量使用组分(C)。特别地,可推荐催化剂的用量使得在这一组分内的金属铂的含量范围为0.01-500重量份,优选0.1-100重量份/106重量份组分(A)和(B)之和。
[0016]有机硅弹性体是由(A)一个分子内具有至少两个链烯基的有机基聚硅氧烷、(B)一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的有机基氢聚硅氧烷和(C)铂类催化剂组成的可氢化硅烷化固化的有机基聚硅氧烷组合物的固化体,它以90-10wt%,优选80-20wt%的用量包含在导热有机硅弹性体内。由(A)一个分子内具有至少两个链烯基的有机基聚硅氧烷、(B)一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的有机基氢聚硅氧烷和(C)铂类催化剂组成的可氢化硅烷化固化的有机基聚硅氧烷组合物以90-10wt%,优选80-20wt%的用量包含在可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物内。
[0017]二氧化硅增强微粉(D)是用于改进组分(A)和(B)的混合物的粘度以及用于改进有机硅弹性体的固化体的机械强度的组分。这一组分可典型地例举热解法二氧化硅(也称为干法二氧化硅)和沉淀二氧化硅(也称为沉淀法二氧化硅)。为了改进组合物的粘度,可通过对热解法二氧化硅或沉淀二氧化硅和特别是热解法二氧化硅进行用有机硅化合物(例如三甲基氯代硅烷、二甲基二氯硅烷、六甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷)的表面处理,使之疏水化。
分散形式的组分(D)应当以0.2-5.0wt%的用量包含在导热有机硅弹性体内,和以0.2-5.0wt%,优选0.5-3wt%的用量包含在可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物内。
[0018]导热无机粉末(E)是用于赋予有机硅弹性体导热性的组分。这一组分可以下述为代表:氧化铝粉末、结晶二氧化硅粉末、氧化锌粉末、氧化镁粉末、氮化铝粉末、氮化硅粉末、氮化硼粉末和碳化硅。组分(E)的平均粒度范围应当为1-50微米。
氧化铝粉末的典型实例是无定形氧化铝粉末和球形氧化铝。结晶二氧化硅粉末的实例是无定形结晶二氧化硅和球形结晶二氧化硅。
无定形氧化铝粉末是主要通过粉碎获得的α-氧化铝粉末。球形氧化铝粉末的平均粒径范围为1-50微米。这类氧化铝粉末是α-氧化铝粉末且主要通过高温气溶胶方法或者通过水热处理无水氧化铝生产。在本发明的上下文中,术语“球形氧化铝粉末”覆盖不仅几何上严格的球形颗粒而且基本上球形的颗粒,即大于90%的颗粒的形状因子为1.0-1.4的粉末。根据JIS R 6002,通过在显微镜放大下在200个颗粒上测量的颗粒的最大直径与最小直径之比的平均值形式测定形状因子。因此,在形状因子为1的粉末中,所有颗粒完全为球形,而在形状因子不同于1的粉末中,颗粒的形状在一定程度上偏离严格的几何球形。
在导热的有机硅弹性体和可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物中,组分(E)以分散形式包含。若组分(E)以过量的用量包含在可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物中,则组合物变得太粘稠,和若组分(E)的含量太低,则不可能提供导热系数高的组合物的固化体。因此,推荐组分(E)在组合物内的含量范围为10-90wt%,优选30-80wt%。
可以用有机基硅氧烷类表面处理剂或者用硅烷类表面处理剂,例如甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和六甲基二硅氮烷,表面处理组分(E)。
[0019]在室温下为液体的非反应性有机基聚硅氧烷(F)用于赋予夹在产热元件和热辐射元件或散热元件之间的导热有机硅弹性体从这些元件中剥离的性能,当该弹性体从其连接处牵引开时。关于这一点,术语“非反应性”是指这一组分不参与键合到有机硅弹性体上的氢化硅烷化反应或者缩合反应。
代表性的这种非反应性组分是甲基烷基聚硅氧烷和甲基(全氟烷基)聚硅氧烷。这些聚硅氧烷中的烷基与组分(A)中的烷基相同。全氟烷基典型地为3,3,3-三氟丙基,但C4F9CH2CH2-和C6F13CH2CH2-是其它的实例。甲基烷基聚硅氧烷可例举分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷,分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基烷基聚硅氧烷(其中在烷基内的碳原子数在2-20范围内),分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基烷基聚硅氧烷·二甲基硅氧烷共聚物(其中在烷基内的碳原子数在2-20范围内),分子两端均用二甲基烷基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(其中在烷基内的碳原子数在2-20范围内),和分子两端均用二甲基烷基甲硅烷氧基封端的甲基烷基硅氧烷·二甲基硅氧烷共聚物(其中在烷基内的碳原子数在2-20范围内)。甲基(全氟烷基)聚硅氧烷可以用下述为代表:分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基(全氟烷基)聚硅氧烷,分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基(全氟烷基)硅氧烷·二甲基硅氧烷共聚物(在全氟烷基内的碳原子数在3-20范围内),分子两端均用二甲基烷基硅氧烷基封端的二甲基聚硅氧烷(在全氟烷基内的碳原子数在3-20范围内),和分子两端均用二甲基(全氟烷基)甲硅烷氧基封端的甲基(全氟烷基)硅氧烷·二甲基硅氧烷共聚物(在全氟烷基内的碳原子数在3-20范围内)。另外一个实例是甲基烷基芳烷基聚硅氧烷。
分散形式的组分(F)以0.1-10wt%的,优选1-6wt%的用量包含在导热有机硅弹性体内,和以0.1-10wt%的,优选1-6wt%的用量包含在可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物内。
[0020]组分(F)也可用烷基苯基聚硅氧烷代表。然而,当组分(A)是一个分子内具有至少两个链烯基的烷基链烯基聚硅氧烷时,组分(B)是一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的烷基氢聚硅氧烷,和组分(F)是在室温下为液体的烷基苯基聚硅氧烷,其中前述组分(F)的含量应当为0到小于0.1wt%。
以下是这种组分(F)的具体实例:甲基苯基硅氧烷·二甲基硅氧烷共聚物,分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基苯基聚硅氧烷或二苯基硅氧烷·二甲基硅氧烷共聚物,甲基苯基硅氧烷·二甲基硅氧烷共聚物,或分子两端均用二甲基苯基甲硅烷氧基封端的甲基苯基聚硅氧烷,苯基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、苯基三(二甲基苯基甲硅烷氧基)硅烷和甲基三(二甲基苯基甲硅烷氧基)硅烷。
[0021]由前述组分(A)-(E)或者(A)-(F)制备本发明的可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物,但为了延长储存时间和抑制室温下的粘度增加,该组合物也可掺入一些氢化硅烷化反应抑制剂,例如炔醇、烯炔化合物、苯并三唑等。以下是这种化合物的具体实例:3-甲基-1-丁炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己烯-3-醇、3-苯基-1-丁炔-3-醇或类似的炔类化合物;3-甲基-3-戊烯-1-炔、3,5-二甲基-3-己烯-1-炔或类似的烯炔化合物;1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基环四硅氧烷、苯并三唑或类似的三唑、膦、硫醇和肼。应当以0.001-5wt%的用量使用这些抑制剂。
[0022]视需要和若它在没有有损于本发明的效果的范围内,则本发明的导热有机硅弹性体和可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物可掺入:氧化铁、氧化铈、或赋予耐热性能的类似试剂;氧化铁红、炭黑、氧化钛或其它颜料;热解法二氧化钛、碳酸锌、氢氧化铝或其它阻燃剂等。
[0023]在配有搅拌器的混合器内,通过均匀地一起混合所有前述组分(A)-(E)或者(A)-(F)与视需要的其它任意的组分,制备本发明的可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。然而,可单独地预混组分(E)和(F),然后与组分(B)和(C)混合。若组分(D)没有疏水化,则疏水处理剂例如六甲基二硅氮烷、硅烷醇封端的二甲基硅氧烷低聚物、硅烷醇封端的甲基苯基硅氧烷低聚物、三甲基硅烷醇或类似物可在混合组分(A)和(D)的阶段加入到该工艺中。
[0024]可通过在室温下保持本发明的可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物或者通过加热前述组合物,容易地生产本发明的导热有机硅弹性体。可通过各种方法,例如压塑、挤塑、液体注塑、流延等进行模塑。对弹性体可形成的形状没有特别限制。例如,它可模塑为片材、带状、长条、盘状、环状、块料或不规则形状物体的形式。带状和长条状是有利的,因为表面积大的导热有机硅弹性体不可能容易地拉伸或者牵引开。
[0025]本发明的导热有机硅弹性体的根据SRIS 0101-1968借助弹簧类型的硬度测试仪(Asukar C-型测试仪)测量的的硬度应当为5-70,优选7-60。由于通过前述方法测量的硬度70相当于根据JIS K 6253通过A型硬度计测量的硬度45,因此可认为这种有机硅弹性体比常规的硅橡胶软。此外,本发明的导热有机硅弹性体的根据JIS K 6250的拉伸强度和伸长率分别为不小于0.2MPa和300%,和优选分别为不小于0.5MPa和400-1500%。片材、带状、长条、盘状、环状等形式的弹性体产品的厚度可以是0.5-3mm。本发明的导热有机硅弹性体拥有粘性和粘合性能,且相对于对铝、玻璃或类似物的平坦样品的粘合性来说,根据JIS K 6850测量的拉伸剪切粘合强度为5-30N/cm2,优选7-25N/cm2。
本发明的导热有机硅弹性体粘合到产热元件和热辐射元件或散热元件上,和可通过在没有断裂的情况下拉伸进行剥离或者牵引开。在本发明的上下文中,术语“通过牵引的可剥离性”是指在实践例中所述的条件下测试过程中,导热有机硅弹性体可通过从所述导热有机硅弹性体夹在其间的产热元件和热辐射元件或散热元件中拉伸,在没有断裂的情况下剥离。本发明的导热有机硅弹性体的导热率范围为0.3-3.0W/m.K。
[0026]本发明的导热有机硅弹性体可在半导体芯片和热辐射板或散热板之间用作导热介质,以及在热辐射板或散热板和安装产热电子器件例如记忆芯片、晶体管、IC、杂化IC的印刷电路板之间用作导热介质,或者在热辐射板或散热板和等离子显示器的玻璃板之间用作导热介质,用作DC-DC转换器等的热辐射介质或散热介质。可由铝、硬铝、不锈钢、镁合金或钢制造前述热辐射板或散热板。由本发明的可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物生产前述导热有机硅弹性体。当可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物夹在产热元件和热辐射元件或散热元件之间时,可通过固化将它转变成导热有机硅弹性体。
实施例
[0027]参考随后的实践例和对比例,进一步更详细地描述本发明。在这些实施例中,在25℃下测量所有特性值。要理解,下述实践例不可能被解释为限制本发明的应用范围。以下描述了评价导热有机硅弹性体的特性所使用的方法,这些特性例如粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。
[0028][导热有机硅弹性体的粘合强度和可剥离性]
在浮选玻璃板和铝板(A1050P)之间放置可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物的1mm厚的层,和在100℃下加热该组合物30分钟,从而固化该组合物。根据JIS K6850,通过Tensilon万用测试仪(型号RTC 1325A,由Orientech Company,Ltd.制造的产品),测量通过固化赋予导热有机硅弹性体的粘合强度。
通过检查在与粘合强度试验中使用的相同的浮选玻璃板和铝板(A1050P)表面上导热有机硅弹性体是否残留一些材料,或者它完全从前述表面上剥离,从而肉眼评价可剥离性,
[0029][在牵引力作用下导热有机硅弹性体的可剥离性]
通过使用自动分配器,将可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物以180mm长的长条形式施加到100mm宽、200mm长和3mm厚的铝板(A1050P)上(参见图1)。在前述长条之间彼此平行地放置2mm宽、200mm长和1mm厚的铝隔片,然后将100mm宽、200mm长和3mm厚的浮选玻璃板置于该组合物长条和铝隔片上,以便组合物长条变为10mm宽和1mm厚。然而,布置浮选玻璃板,以便浮选玻璃板的正面边缘向里偏离铝板的正面边缘10mm。在这一状态下,在100℃下,加热该部件30分钟。除去铝隔片,获得图2所示的样片。在500mm/min的牵拉速度下,在等于0°的角度下,向前拉伸宽度为10mm、长度为180mm和厚度为1mm且没有被浮选玻璃板覆盖的导热有机硅弹性体长条的末端以评价是否可剥离并牵引开导热有机硅弹性体且没有断裂。据判断,当它在没有断裂的情况下剥离且牵引开时,该弹性体拥有通过牵引的可剥离性,但在牵引之前断裂时,则它不具有这一性能。
[0030][导热有机硅弹性体的硬度]
将可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物倾倒在平坦的模具内,并在100℃下进行压力硫化30分钟。将通过上述方法生产的厚度为6mm的两片导热有机硅弹性体片材以一块在另一块之上的方式叠在一起,并用于在1kg负载下,根据涉及可膨胀橡胶物理特性的测试方法的标准SRIS 0101-1968规定的弹簧类型的硬度测试仪(它是获自Kobunshi Keiki Co.,Ltd.的Asukar-C型硬度测试仪),测量弹性体硬度。
[0031][导热有机硅弹性体的拉伸强度和伸长率]
将可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物倾倒在平坦的模具内,并在100℃下进行压力硫化15分钟。通过使用哑铃No.4样品,根据JIS K6251,通过使用Ueshima Seisakusho Co.Ltd.的拉伸测试仪ST102-1,测试所得2mm厚的导热有机硅弹性体片材的拉伸强度和伸长率。
[0032][导热有机硅弹性体的导热率]
将可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物倾倒在平坦的模具内,并在100℃下进行压力硫化30分钟。通过使用基于非稳态热金属线方法的原理操作的QTM-500Model的快速导热率测试仪(KyotoElectronics Manufacturing Co.,Ltd.的产品),测试所得15mm厚的导热有机硅弹性体片材的导热率。
[0033][实践例1]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:30.00wt%粘度为40,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量=0.09wt%);0.92wt%粘度为25mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物(分子主链由平均27个二甲基硅氧烷单元和平均3个甲基氢硅氧烷单元组成,与硅键合的氢原子基团的含量为0.13wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.4wt%比表面积为200m2/g的用六甲基二硅氮烷表面处理的热解法二氧化硅;和67.5wt%具有平均粒度为11微米的不规则形状颗粒的氧化铝粉末。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表1中示出了测量结果。
[0034][实践例2]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:42.17wt%粘度为40,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量=0.09wt%);1.25wt%粘度为25mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物(分子主链由平均27个二甲基硅氧烷单元和平均3个甲基氢硅氧烷单元组成,与硅键合的氢原子基团的含量为0.13wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.4wt%比表面积为200m2/g的用六甲基二硅氮烷表面处理的热解法二氧化硅;和55.0wt%具有平均粒度为5微米的不规则形状颗粒的结晶二氧化硅粉末。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表1中示出了测量结果。
[0035][实践例3]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:42.48wt%粘度为40,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量=0.09wt%);0.94wt%粘度为25mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物(分子主链由平均27个二甲基硅氧烷单元和平均3个甲基氢硅氧烷单元组成,与硅键合的氢原子基团的含量为0.13wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.4wt%比表面积为200m2/g的用六甲基二硅氮烷表面处理的热解法二氧化硅;和55.0wt%具有平均粒度为5微米的不规则形状颗粒的结晶二氧化硅粉末。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表1中示出了测量结果。
[0036][实践例4]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:27.29wt%粘度为40,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量=0.09wt%);0.63wt%粘度为25mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物(分子主链由平均27个二甲基硅氧烷单元和平均3个甲基氢硅氧烷单元组成,与硅键合的氢原子基团的含量为0.13wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.4wt%比表面积为200m2/g的用六甲基二硅氮烷表面处理的热解法二氧化硅;和67.5wt%具有平均粒度为11微米的不规则形状颗粒的氧化铝粉末;和3.0wt%粘度为900mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基十四烷基硅氧烷·甲基十二烷基硅氧烷共聚物(十二烷基的含量为33.9wt%,十四烷基的含量为39.5wt%;十二烷基占甲基、十二烷基和十四烷基总数的25%,十四烷基占甲基、十二烷基和十四烷基总数的25%)。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表1中示出了测量结果。
[0037][实践例5]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:27.29wt%粘度为40,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量=0.09wt%);0.63wt%粘度为25mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物(分子主链由平均27个二甲基硅氧烷单元和平均3个甲基氢硅氧烷单元组成,与硅键合的氢原子基团的含量为0.13wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.4wt%比表面积为200m2/g的用六甲基二硅氮烷表面处理的热解法二氧化硅;和67.5wt%具有平均粒度为11微米的不规则形状颗粒的氧化铝粉末;和3.0wt%粘度为20mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基辛基硅氧烷·二甲基硅氧烷共聚物(辛基的含量为28.3wt%;辛基占甲基和辛基总数的15%)。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表1中示出了测量结果。
[0038][实践例6]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:27.29wt%粘度为40,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量=0.09wt%);0.63wt%粘度为25mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物(分子主链由平均27个二甲基硅氧烷单元和平均3个甲基氢硅氧烷单元组成,与硅键合的氢原子基团的含量为0.13wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.4wt%比表面积为200m2/g的用六甲基二硅氮烷表面处理的热解法二氧化硅;和67.5wt%具有平均粒度为11微米的不规则形状颗粒的氧化铝粉末;和3.0wt%粘度为300mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基(3,3,3-三氟丙基)聚硅氧烷(3,3,3-三氟丙基硅氧烷基的含量为59.1wt%;3,3,3-三氟丙基硅氧烷基占甲基和3,3,3-三氟丙基硅氧烷基之和的50%)。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表1中示出了测量结果。
[0039][对比例1]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:28.73wt%粘度为2,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量为0.23wt%);2.29wt%粘度为25mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物(分子主链由平均27个二甲基硅氧烷单元和平均3个甲基氢硅氧烷单元组成,与硅键合的氢原子基团的含量为0.13wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.3wt%比表面积为200m2/g的用六甲基二硅氮烷表面处理的热解法二氧化硅;和67.5wt%具有平均粒度为11微米的不规则形状颗粒的氧化铝粉末。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表2中示出了测量结果。
[0040][对比例2]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:32.24wt%粘度为40,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量为0.09wt%);0.08wt%粘度为20mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氢聚硅氧烷(分子主链由平均23个甲基氢硅氧烷单元组成;和与硅键合的氢原子基团的含量为1.55wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;和67.5wt%具有平均粒度为11微米的不规则形状颗粒的氧化铝粉末。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表2中示出了测量结果。
[0041][对比例3]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:31.89wt%粘度为2,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量为0.23wt%);0.43wt%粘度为5mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物(分子主链由平均3个二甲基硅氧烷单元和5个甲基氢硅氧烷单元组成,与硅键合的氢原子基团的含量为0.76wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;和67.5wt%具有平均粒度为11微米的不规则形状颗粒的氧化铝粉末。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表2中示出了测量结果。
[0042][对比例4]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:42.94wt%粘度为2,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量为0.23wt%);0.58wt%粘度为5mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物(分子主链由平均3个二甲基硅氧烷单元和5个甲基氢硅氧烷单元组成,与硅键合的氢原子基团的含量为0.76wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.3wt%比表面积为200m2/g的用六甲基二硅氮烷表面处理的热解法二氧化硅;和55.0wt%具有不规则形状颗粒和平均粒度为5微米的结晶二氧化硅粉末。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表2中示出了测量结果。
[0043][对比例5]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:28.40wt%粘度为40,000mPa.s且分子两端均用三甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚物(乙烯基含量为0.13wt%);18.91wt%粘度为10,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量为0.13wt%);1.94wt%粘度为20mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氢聚硅氧烷(分子主链由平均23个甲基氢硅氧烷单元组成,与硅键合的氢原子基团的含量为1.55wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;11.80wt%比表面积为200m2/g的用六甲基二硅氮烷表面处理的热解法二氧化硅;35.50wt%具有不规则形状颗粒和平均粒度为5微米的结晶二氧化硅粉末;2.30wt%具有平均尺寸为11微米的不规则形状颗粒的氧化铝粉末;和0.97wt%粘度为900mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基十四烷基硅氧烷·甲基十二烷基硅氧烷共聚物(十二烷基含量为33.9wt%;十四烷基含量为39.5wt%;十二烷基占甲基、十二烷基和十四烷基总数的25%;和十四烷基占甲基、十二烷基和十四烷基总数的25%)。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表2中示出了测量结果。这一对比例与JP KokaiS56-2349的实践例2一致。
[0044][对比例6]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:43.75wt%粘度为3,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量为0.16wt%);1.96wt%粘度为20mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氢聚硅氧烷(分子主链由平均23个甲基氢硅氧烷单元组成,与硅键合的氢原子基团的含量为1.55wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;52.33wt%具有不规则形状颗粒和平均粒度为5微米的结晶二氧化硅粉末;1.00wt%平均粒度为1微米的氧化钛粉末;和0.78wt%粘度为500mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基苯基聚硅氧烷(苯基含量为55.7wt%;甲基和苯基的总量为50wt%)。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表2中示出了测量结果。这一对比例与JP Kokai S56-2349的实践例3一致。
[0045][对比例7]
向配有搅拌器的混合器中加入下述组分:43.75wt%粘度为3,000mPa.s且分子两端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量为0.16wt%);1.96wt%粘度为20mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氢聚硅氧烷(分子主链由平均23个甲基氢硅氧烷单元组成,与硅键合的氢原子基团的含量为1.55wt%);0.15wt%铂-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物的溶液(金属铂含量为0.5wt%);0.03wt%用作加成反应抑制剂的2-苯基-3-丁炔-2-醇;52.33wt%具有不规则形状颗粒和平均粒度为5微米的结晶二氧化硅粉末;1.00wt%平均粒度为1微米的氧化钛粉末;和0.97wt%粘度为20mPa.s且分子两端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基辛基硅氧烷·二甲基硅氧烷共聚物(辛基含量为28.3wt%;辛基占甲基和辛基总量的15%)。均匀地混合各组分,结果获得可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物。固化该组合物,并用于测量粘合强度、可剥离性、通过牵引的可剥离性、硬度、拉伸强度、伸长率和导热率。表2中示出了测量结果。这一对比例与JP Kokai S56-2349的实践例3一致。
[0046]表1
[0047]表2
[0048]本发明的导热有机硅弹性体可在半导体芯片和热辐射板或散热板之间用作导热介质,以及在热辐射板或散热板和安装产热电子器件,例如记忆芯片、晶体管、IC、杂化IC的印刷电路板之间用作导热介质,或者在热辐射板或散热板和等离子显示器的玻璃板之间用作导热介质,DC-DC转换器等的热辐射板或散热介质。本发明的导热介质可用于从产热器件等中传导热量到散热片。本发明的可氢化硅烷化固化的导热有机硅弹性体组合物可用于制造前述导热有机硅弹性体。
Claims (7)
1.一种导热有机硅弹性体,它包括:总计100wt%,90-10wt%的有机硅弹性体,其是由(A)一个分子内具有至少两个链烯基的有机基聚硅氧烷、(B)一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的有机基氢聚硅氧烷和(C)铂类催化剂组成的可氢化硅烷化固化的有机基聚硅氧烷组合物的固化体;和下述组分分散在所述有机硅弹性体内:(D)0.2-5.0wt%的二氧化硅增强微粉;(E)10-90wt%导热无机粉末;和(F)0-10wt%在室温下为液体的非反应性有机基聚硅氧烷;其中当所述组分(A)是一个分子内具有至少两个链烯基的烷基链烯基聚硅氧烷时,所述组分(B)是一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的烷基氢聚硅氧烷,和所述组分(F)是在室温下为液体的烷基苯基聚硅氧烷,所述组分(F)的含量为0到小于0.1wt%;其中通过固化所述组合物制备的导热有机硅弹性体的根据SRIS 0101-1968通过弹簧类型的硬度测试仪测量的硬度为5-70,根据JIS K 6250测量的拉伸强度为高于0.2MPa,伸长率超过300%,该导热有机硅弹性体对产热元件和热辐射元件或散热元件具有粘合性,和可通过从所述导热有机硅弹性体夹在其间的产热元件和热辐射元件或散热元件中拉伸来剥离该导热有机硅弹性体。
2.权利要求1的导热有机硅弹性体,其中所述组分(A)是下式的甲基乙烯基聚硅氧烷:
R1 3SiO(R2SiO)mSiR2 3
其中R、R1、R2是甲基或乙烯基;至少两个乙烯基存在于一个分子内;当一个分子内的所有R是甲基时,至少一个R1和R2之一是乙烯基;当一个分子内一个R是甲基时,R1中的至少一个和R2中的至少一个是乙烯基;甲基和乙烯基这二者总含量的0.1-2%是乙烯基;和“m”是范围为50-1000的数值;所述烷基氢聚硅氧烷是甲基氢聚硅氧烷;所述组分(D)是热解法二氧化硅;所述组分(E)是氧化铝粉末或者结晶二氧化硅粉末;所述非反应性有机基聚硅氧烷是甲基烷基聚硅氧烷或甲基(全氟烷基)聚硅氧烷。
3.权利要求1或2的导热有机硅弹性体,其中当导热有机硅弹性体的前体组合物夹在产热元件和热辐射元件或散热元件之间时,通过固化所述导热有机硅弹性体的前体组合物,生产所述导热有机硅弹性体。
4.一种导热可氢化硅烷化固化的有机硅弹性体组合物,它包含:总计100wt%,90-10wt%由(A)一个分子内具有至少两个链烯基的有机基聚硅氧烷、(B)一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的有机基氢聚硅氧烷和(C)铂类催化剂组成的可氢化硅烷化固化的有机基聚硅氧烷组合物;(D)0.2-5.0wt%的二氧化硅增强微粉;(E)10-90wt%导热无机粉末;和(F)0-10wt%在室温下为液体的非反应性有机基聚硅氧烷;其中当所述组分(A)是一个分子内具有至少两个链烯基的烷基链烯基聚硅氧烷时,所述组分(B)是一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的烷基氢聚硅氧烷,和所述组分(F)是在室温下为液体的烷基苯基聚硅氧烷,所述组分(F)的含量为0到小于0.1wt%;其中通过固化所述组合物制备的导热有机硅弹性体的根据SRIS 0101-1968通过弹簧类型的硬度测试仪测量的硬度为5-70,根据JIS K 6250测量的拉伸强度为高于0.2MPa,伸长率超过300%,该导热有机硅弹性体对产热元件和热辐射元件或散热元件具有粘合性,和可通过从所述导热有机硅弹性体夹在其间的产热元件和热辐射元件或散热元件中拉伸来剥离该导热有机硅弹性体。
5.权利要求4的导热有机硅弹性体组合物,其中所述组分(A)是下式的甲基乙烯基聚硅氧烷:
R1 3SiO(R2SiO)mSiR2 3
其中R、R1、R2是甲基或乙烯基;至少两个乙烯基存在于一个分子内;当一个分子内的所有R是甲基时,至少一个R1和至少一个R2是乙烯基;当一个分子内一个R是甲基时,R1和R2中的至少一个是乙烯基;甲基和乙烯基这二者总含量的0.1-2%是乙烯基;和“m”是范围为50-1000的数值;所述烷基氢聚硅氧烷是甲基氢聚硅氧烷;所述组分(D)是热解法二氧化硅;所述组分(E)是氧化铝粉末或者结晶二氧化硅粉末;所述非反应性有机基聚硅氧烷是甲基烷基聚硅氧烷或甲基(全氟烷基)聚硅氧烷。
6.权利要求4或5的导热有机硅弹性体,其中当导热有机硅弹性体的前体组合物夹在产热元件和热辐射元件或散热元件之间时,通过固化所述导热有机硅弹性体的前体组合物,生产所述导热有机硅弹性体。
7.一种导热介质,它包括权利要求1-3任何一项的导热有机硅弹性体。
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