CN105112005A - 高强度阻燃导热缩合型电源密封胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种高强度阻燃导热缩合型电源密封胶及其制备方法，其中，电源密封胶包括：组分A和组分B；组分A包括：端羟基有机硅氧烷、端甲基有机硅氧烷、二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝、硅酸铝以及炭黑；组分B包括：端甲基有机硅氧烷、有机锡、以及含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷。本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶充分结合了加成型灌封胶与缩合型的优点，弥补了缩合型灌封胶的缺点得到了一种新型高强度、高粘接性、高阻燃及导热率良好的缩合型双组份电源灌封胶。同时，其对金属、塑料、PCB板及电子元器件具有极强粘接力，不易中毒。

Description

高强度阻燃导热缩合型电源密封胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及电子灌封胶技术领域，特别涉及一种高强度阻燃导热缩合型电源密封胶、及其制备方法。

背景技术

有机硅因其优于大多数材料的耐高低温性能、耐候性及电绝缘性能，成为大功率电源的主要灌封材料。

现有的有机硅电源灌封胶通常分为：加成型和缩合型。其中，现有的加成型灌封胶通常具有较低收缩率、良好的导热、绝缘性能及阻燃性能，但是其铂金催化剂与含N、S、P等元素的有机物、或Sn、Pb、Hg、Bi、As等重金属的离子型化合物、及含炔基的不饱和有机物接触时，容易失效，使得硅橡胶不固化。此外，加成型灌封胶对金属、塑料及电子元器件的粘附力较差，从而影响产品的防水性能。现有的缩合型灌封胶则具有收缩率略大、导热率低、阻燃效果一般的缺点。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度阻燃导热缩合型电源密封胶、及其制备方法，以克服现有技术中存在的不足。

为实现上述发明目的，本发明提供的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的技术方案如下：

一种高强度阻燃导热缩合型电源密封胶，其包括：组分A和组分B；

所述组分A包括：端羟基有机硅氧烷、端甲基有机硅氧烷、二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝、硅酸铝以及炭黑；

所述组分B包括：端甲基有机硅氧烷、有机锡、以及含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷。

作为本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的改进，所述组分A与组分B的质量份数比为10:1。

作为本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的改进，所述组分A中，各物质的质量百分比为：端羟基有机硅氧烷45％、端甲基有机硅氧烷5％、二氧化硅10％、氧化铝10％、氢氧化铝25％、硅酸铝5％、炭黑0.01％。

作为本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的改进，所述组分A中，所述的端羟基有机硅氧烷为端羟基封端聚二甲基硅氧烷，所述端甲基有机硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。

作为本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的改进，所述端羟基封端聚二甲基硅氧烷的粘度为1500～5000cst；所述聚二甲基硅氧烷的粘度为50～100cst。

作为本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的改进，所述组分B中，各物质的质量百分比为：端甲基有机硅氧烷60％，有机锡0.2％，含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷39.8％。

作为本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的改进，所述组分B中，所述含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷包括：正硅酸乙酯28、正硅酸乙酯40、KH151、KH570、KH792；所述有机锡为二月桂酸二丁基锡。

作为本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的改进，所述组分B中，按质量百分比计：正硅酸乙酯28为24.8％、正硅酸乙酯40为5％、KH151为3％、KH570为3％、KH792为4％、聚二甲基硅氧烷为60％、二月桂酸二丁基锡为0.2％。

为实现上述发明目的，本发明提供的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的制备方法的技术方案如下：

一种根据如上所述的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的制备方法，其包括如下步骤：

S1.将端羟基有机硅氧烷、二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝、硅酸铝、炭黑投入高速分散机中，保温并持续分散，冷却至室温后，加入聚二甲基硅氧烷，得到组分A；

S2.将端甲基有机硅氧烷、有机锡、以及含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷投入到密封容器中，混合均匀，陈化后，滤除沉淀物，得到组分B；

S3.将组分A和组分B混合，得到本发明的低粘度有机硅防水密封胶。

作为本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的制备方法的改进，所述步骤S1具体包括：

将端羟基有机硅氧烷45％、二氧化硅10％、氧化铝10％、氢氧化铝25％、硅酸铝5％、炭黑0.01％，投入高速分散机中，转速1200rpm，保持料温80～100℃，持续分散2h，冷却至室温后，加入聚二甲基硅氧烷5％，得到组分A。

作为本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的制备方法的改进，所述步骤S2具体包括：

将24.8％的正硅酸乙酯28、5％的正硅酸乙酯40、3％的KH151、3％的KH570、4％的KH792、60％的聚二甲基硅氧烷以及0.2％的二月桂酸二丁基锡投入到密封容器中，混合均匀，陈化24h后，滤除沉淀物，得到组分B。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶充分结合了加成型灌封胶与缩合型的优点，弥补了缩合型灌封胶的缺点得到了一种新型高强度、高粘接性、高阻燃及导热率良好的缩合型双组份电源灌封胶。同时，其对金属、塑料、PCB板及电子元器件具有极强粘接力，不易中毒。

具体地，本发明的电源密封胶具有广泛的粘接性，能与基材长久保持粘接效果；本发明的电源密封胶具有优异的耐老化性、耐候性，长期使用防水密封效果优异；本发明的电源密封胶具有良好的导热性能，能有效的将电子元器件工作时产生的热量导出，从而有效降低电子元器件的温度，保证电子元器件的使用寿命；本发明的电源密封胶具有优异的阻燃效果可以有效保护电子元器件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明的一种高强度阻燃导热缩合型电源密封胶包括：组分A和组分B。

其中，所述组分A包括：端羟基有机硅氧烷、端甲基有机硅氧烷、二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝、硅酸铝以及炭黑；所述组分B包括：端甲基有机硅氧烷、有机锡、以及含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷。优选地，所述组分A与组分B的质量份数比为10:1。

所述组分A中，各物质的质量百分比为：端羟基有机硅氧烷45％、端甲基有机硅氧烷5％、二氧化硅10％、氧化铝10％、氢氧化铝25％、硅酸铝5％、炭黑0.01％。

所述组分A中，所述的端羟基有机硅氧烷为端羟基封端聚二甲基硅氧烷，所述端甲基有机硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。其中，所述端羟基封端聚二甲基硅氧烷的粘度优选为1500～5000cst；所述聚二甲基硅氧烷的粘度优选为50～100cst。

进一步地，所述组分B中，各物质的质量百分比为：端甲基有机硅氧烷60％，有机锡0.2％，含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷39.8％。

其中，所述含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷包括：正硅酸乙酯28、正硅酸乙酯40、KH151、KH570、KH792；所述有机锡为二月桂酸二丁基锡。按质量百分比计：正硅酸乙酯28为24.8％、正硅酸乙酯40为5％、KH151为3％、KH570为3％、KH792为4％、聚二甲基硅氧烷为60％、二月桂酸二丁基锡为0.2％。

下面对如上所述的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的制备方法进行介绍，该制备方法包括：

S1.将端羟基有机硅氧烷、二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝、硅酸铝、炭黑投入高速分散机中，保温并持续分散，冷却至室温后，加入端甲基有机硅氧烷，得到组分A。

具体地，所述步骤S1包括：将端羟基有机硅氧烷45％、二氧化硅10％、氧化铝10％、氢氧化铝25％、硅酸铝5％、炭黑0.01％，投入高速分散机中，转速1200rpm，保持料温80～100℃，持续分散2h，冷却至室温后，加入端甲基有机硅氧烷5％，得到组分A。其中，进行高速分散的目的在于，使物料升温或加温。

S2.将端甲基有机硅氧烷、有机锡、以及含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷投入到密封容器中，混合均匀，陈化后，滤除沉淀物，得到组分B。

具体地，所述步骤S2包括：将24.8％的正硅酸乙酯28、5％的正硅酸乙酯40、3％的KH151、3％的KH570、4％的KH792、60％的聚二甲基硅氧烷以及0.2％的二月桂酸二丁基锡投入到密封容器中，混合均匀，陈化24h后，滤除沉淀物，得到组分B。

S3.将组分A和组分B混合，得到本发明的低粘度有机硅防水密封胶。本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶在使用时，将组分A、B以10:1比例混合，混合均匀后，进行真空脱泡。即可用于电子元器件的灌封、防水、防尘、防震、导热、阻燃、电绝缘等，从而可以有效保护电子元器件。

下面结合具体的实施例对本发明的低粘度有机硅防水密封胶的制备方法进行进一步说明。

实施例1

以下按质量份计，将45份端羟基聚二甲基硅氧烷、10份二氧化硅、10份氧化铝、25份氢氧化铝、5份硅酸铝、0.01份炭黑依次投入高速分散机中，转速1200rpm，保持料温80～100℃，持续分散2小时。然后冷却至室温，加入5份端甲基有机硅氧烷，即得组分A。

将24.8份正硅酸乙酯28、5份正硅酸乙酯40、3份KH151、3份KH570、4份KH792、60份聚二甲基硅氧烷、0.02份二月桂酸二丁基锡投入密封容器中混合均匀，陈化24h后，滤除沉淀物，即得组分B。

将100g组分A和10g组分B在塑料杯中混合，用玻璃棒搅拌均匀。再真空脱泡5分钟，即得本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶。

针对得到的电源密封胶进行如下测试，将其均匀倾倒入一适合电源中，直至电源密封胶灌封满整个电源。在25℃，52％相对湿度的环境中进行固化。

经观察，其在1h内，可保持流体状，混合1.5～2h后，即可表面固化、内部初步固化，混合后4h即可初步具备一定强度；灌封、固化12h后，电源即可工作，同时可起到防水、防尘、防震、导热、阻燃、电绝缘等作用；固化7天后，硬度为30～35ShoreA，抗拉强度≥1.2Mpa，体积电阻率≥1.0×1015Ω·cm，介电强度≥20Kv/mm，导热率≥0.4W/(m.K)，阻燃等级为UL94-V0，并可长期在-50℃～150℃条件下工作而不开裂、粉化。

综上所述，本发明的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶充分结合了加成型灌封胶与缩合型的优点，弥补了缩合型灌封胶的缺点得到了一种新型高强度、高粘接性、高阻燃及导热率良好的缩合型双组份电源灌封胶。同时，其对金属、塑料、PCB板及电子元器件具有极强粘接力，不易中毒。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

此外，以上参照本发明的实施例对本发明予以了说明。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以做出多种替换和修改，这些替换和修改都应落在本发明的范围之内。

Claims (11)

1.一种高强度阻燃导热缩合型电源密封胶，其特征在于，所述电源密封胶包括：组分A和组分B；

所述组分A包括：端羟基有机硅氧烷、端甲基有机硅氧烷、二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝、硅酸铝以及炭黑；

所述组分B包括：端甲基有机硅氧烷、有机锡、以及含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷。

2.根据权利要求1所述的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶，其特征在于，所述组分A与组分B的质量份数比为10:1。

3.根据权利要求1所述的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶，其特征在于，所述组分A中，各物质的质量百分比为：端羟基有机硅氧烷45％、端甲基有机硅氧烷5％、二氧化硅10％、氧化铝10％、氢氧化铝25％、硅酸铝5％、炭黑0.01％。

4.根据权利要求1所述的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶，其特征在于，所述组分A中，所述的端羟基有机硅氧烷为端羟基封端聚二甲基硅氧烷，所述端甲基有机硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。

5.根据权利要求4所述的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶，其特征在于，所述端羟基封端聚二甲基硅氧烷的粘度为1500～5000cst；所述聚二甲基硅氧烷的粘度为50～100cst。

6.根据权利要求1所述的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶，其特征在于，所述组分B中，各物质的质量百分比为：端甲基有机硅氧烷60％，有机锡0.2％，含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷39.8％。

7.根据权利要求1所述的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶，其特征在于，所述组分B中，所述含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷包括：正硅酸乙酯28、正硅酸乙酯40、KH151、KH570、KH792；所述有机锡为二月桂酸二丁基锡。

8.根据权利要求7所述的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶，其特征在于，所述组分B中，按质量百分比计：正硅酸乙酯28为24.8％、正硅酸乙酯40为5％、KH151为3％、KH570为3％、KH792为4％、聚二甲基硅氧烷60％、二月桂酸二丁基锡为0.2％。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

S1.将端羟基有机硅氧烷、二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝、硅酸铝、炭黑投入高速分散机中，保温并持续分散，冷却至室温后，加入端甲基有机硅氧烷，得到组分A；

S2.将端甲基有机硅氧烷、有机锡、以及含有巯基、氨基、乙氧基、乙烯基及甲基丙烯酰氧基的有机硅氧烷投入到密封容器中，混合均匀，陈化后，滤除沉淀物，得到组分B；

S3.将组分A和组分B混合，得到本发明的低粘度有机硅防水密封胶。

10.根据权利要求9所述的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

将端羟基有机硅氧烷45％、二氧化硅10％、氧化铝10％、氢氧化铝25％、硅酸铝5％、炭黑0.01％，投入高速分散机中，转速1200rpm，保持料温80～100℃，持续分散2h，冷却至室温后，加入聚二甲基硅氧烷5％，得到组分A。

11.根据权利要求9所述的高强度阻燃导热缩合型电源密封胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

将24.8％的正硅酸乙酯28、5％的正硅酸乙酯40、3％的KH151、3％的KH570、4％的KH792、60％的聚二甲基硅氧烷以及0.2％的二月桂酸二丁基锡投入到密封容器中，混合均匀，陈化24h后，滤除沉淀物，得到组分B。