CN107619656A - 一种有机硅橡胶粘合剂和电子器件外壳的封装方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于电子灌封技术领域，具体涉及一种有机硅橡胶粘合剂和电子器件外壳的封装方法。本发明提供了一种有机硅橡胶粘合剂，在其固化前呈油灰状，可以任意成型，填充壳体之间的间隙而不随意流淌，固化时通过硅氢加成反应形成柔软的弹性体。本发明所提供的有机硅橡胶粘合剂包括：基础聚合物、无机填料、交联剂、催化剂、疏水试剂和助剂，属于加成型反应体系，与灌封胶属于同一反应体系，具有良好的相容性，而且不会导致灌封胶中毒，适用于各种形状壳体的密封。
Description
技术领域
本发明属于电子灌封技术领域，具体涉及一种有机硅橡胶粘合剂和电子器件外壳的封装方法。
背景技术
在电子器件的灌封领域中，为了使得灌封胶能够填充电源器件的所有缝隙，一般要求灌封胶具备较低的黏度和良好的流动性。然而电子器件的外壳一般为金属外壳或硬质塑料外壳，由于外壳的刚性，壳体之间也存在缝隙，因而低黏度的灌封胶在灌封时会通过缝隙泄漏到壳体外部，造成灌封胶的浪费而且污染工作台。对于这一问题，目前的做法主要为：在灌封前先采用胶水粘结外壳，然后往壳体内注入灌封胶。然而，常规使用的胶水一般为含氮化合物，而灌封胶一般为加成型硅橡胶材料，遇到这类胶水容易发生中毒现象，无法固化。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于封装电子器件外壳的有机硅橡胶粘合剂。本发明的具体技术方案如下：
本发明提供了一种有机硅橡胶粘合剂，包括：
基础聚合物，所述基础聚合物为分子中至少含有一个与硅键合的链烯基的聚二甲基硅氧烷；
无机填料，所述无机填料包括石英粉、碳酸钙、钛白粉、白炭黑、硅藻土、氧化铝、氢氧化铝、氢氧化镁和氧化锌中的一种或多种；
交联剂，所述交联剂为分子中至少含有三个与硅键合的氢基的聚二甲基硅氧烷；
催化剂，所述催化剂为铂或者铑的配合物；
疏水试剂，所述疏水试剂为六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、羟基硅油或环硅氧烷；
助剂，所述助剂为分子中含有烷氧基、羟基或醇羟基的聚硅氧烷。
优选的，按重量份计，所述基础聚合物为100份，所述无机填料为10～100 份，所述交联剂为0.1～10份，所述催化剂为0.001～1份，所述疏水试剂为0.1～10 份，所述助剂为0.01～10份。
更优选的，按重量份计，所述基础聚合物为100份，所述无机填料为15～50 份，所述交联剂为1～5份，所述催化剂为0.01～0.3份，所述疏水试剂为1～5 份，所述助剂为7～10份。
优选的，所述基础聚合物为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、二甲基乙烯基硅氧基封端的聚甲基乙烯基硅氧烷、丙烯基封端的聚二甲基硅氧烷和二甲基丙烯基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷中的一种或多种；
所述基础聚合物的分子量为1×105～6×105。
优选的，所述交联剂为聚甲基氢硅氧烷、烷氧基硅树脂或氢基倍半硅氧烷；
所述交联剂的分子量为1000～20000。
优选的，所述助剂为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷或烷氧基聚硅氧烷；
所述助剂的分子量为1000～20000。
优选的，所述无机填料的平均粒径为1μm～100μm，吸油值为 20mL/100g～50mL/100g；
优选的，所述有机硅橡胶粘合剂在固化前呈油灰状。
本发明还提供了一种电子器件外壳的封装方法，采用前述有机硅橡胶粘合剂封装电子器件的外壳，固化。
优选的，所述固化的时间为0.5h～24h。
综上所述，本发明提供了一种有机硅橡胶粘合剂，在其固化前呈油灰状，可以任意成型，填充壳体之间的间隙而不随意流淌，固化时通过硅氢加成反应形成柔软的弹性体。本发明所提供的有机硅橡胶粘合剂包括：基础聚合物、无机填料、交联剂、催化剂、疏水试剂和助剂，属于加成型反应体系，与灌封胶属于同一反应体系，具有良好的相容性，而且不会导致灌封胶中毒，适用于各种形状壳体的密封。
具体实施方式
为了解决现有技术中用于封装电子器件外壳壳体的胶水容易使加成型有机硅灌封胶中毒，无法固化这一技术问题，本发明提供了一种用于封装电子器件外壳的有机硅橡胶粘合剂。
本发明所提供的有机硅橡胶粘合剂，包括：
100重量份的基础聚合物，所述基础聚合物为分子中至少含有一个与硅键合的链烯基的聚二甲基硅氧烷；
10～100重量份的无机填料，所述无机填料包括石英粉、碳酸钙、钛白粉、白炭黑、硅藻土、氧化铝、氢氧化铝、氢氧化镁和氧化锌中的一种或多种，用于提高产品的强度和导热性；
0.1～10重量份的交联剂，所述交联剂为分子中至少含有三个与硅键合的氢基的聚二甲基硅氧烷；
0.001～1重量份的催化剂，所述催化剂为铂或者铑的配合物；
0.1～10重量份的疏水试剂，所述疏水试剂为六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、羟基硅油或环硅氧烷，用于提高无机填料和基础聚合物的相容性；
0～10重量份的助剂，所述助剂为分子中含有烷氧基、羟基或醇羟基的聚硅氧烷。
进一步的，基础聚合物为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、二甲基乙烯基硅氧基封端的聚甲基乙烯基硅氧烷、丙烯基封端的聚二甲基硅氧烷或二甲基丙烯基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷，其分子量优选为1×105～6×105。本实施例中的基础聚合物在室温下呈膏状，其动力粘度值约为106～5×106cs。
交联剂为聚甲基氢硅氧烷、烷氧基硅树脂或氢基倍半硅氧烷，其分子量为1000～20000；交联剂的含氢量为0.01％～1.3％，其动力粘度值约为15～300cs。
助剂为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷或烷氧基聚硅氧烷；其分子量为 1000～20000。
无机填料的平均粒径为1μm～100μm，吸油值为20mL/100g～50mL/100g。
在使用时，将呈油灰状的有机硅橡胶粘合剂填充于外壳壳体之间的缝隙，在室温或者加温的元件及外壳可承受的温度下固化0.5h～24h，然后将灌封胶注入外壳壳体内即可完成电子器件的灌封。其中，固化温度优选为0～120℃，更优选为0～80℃或0～60℃，最优选为23～60℃。
值得说明的是，本发明对基础聚合物、交联剂、催化剂、无机填料、疏水试剂和助剂的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的即可，如市售来源；或者采用本领域技术人员所熟知的常规技术手段进行制备得到的产物。以下实施例中所采用的基础聚合物、交联剂、催化剂、无机填料、疏水试剂和助剂均为自制。
下面将结合本发明的具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
称取乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷100份、石英粉30份、助剂10份、疏水化试剂3份和催化剂0.1份进行备料。然后将上述组分置于捏合机中混合均匀，再加入2份交联剂聚甲基氢硅氧烷，混合均匀后，混合物呈油灰状。接着，在室温下固化24小时固化，形成弹性体。接着对弹性体进行性能测试，结果如表1所示。其中，助剂为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，疏水化试剂为六甲基二硅氧烷，催化剂为铂的配合物。
采用本实施例的有机硅橡胶粘合剂封装电子器件的外壳壳体，先将有机硅橡胶粘合剂填充于壳体之间的缝隙，再往壳体内注入加成型有机硅灌封胶进行电源器件的灌封。发现粘结剂和灌封胶均无溢出，而且这两种胶均快速固化，1天内可实现可操作性固化，经检测其防水等级为IP67，符合国际标准。
实施例2
本实施例和实施例1的区别在于：乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷100份、碳酸钙15份、石英粉28份，助剂7份、疏水化试剂5份、催化剂0.2份和1份交联剂氢基倍半硅氧烷。其中，助剂为烷氧基聚硅氧烷，疏水化试剂为甲基三甲氧基硅烷，催化剂为铂的配合物。
其余地方和实施例1相似，此处不作一一赘述。
实施例3
本实施例和实施例1的区别在于：乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷100份、碳酸钙30份、助剂10份、疏水化试剂3份、催化剂0.1份和1份交联剂聚甲基氢硅氧烷。其中，助剂为烷氧基聚硅氧烷，疏水化试剂为羟基硅油，催化剂为铑的配合物。
其余地方和实施例1相似，此处不作一一赘述。
表1
Claims (10)
1.一种有机硅橡胶粘合剂，其特征在于，包括：
基础聚合物，所述基础聚合物为分子中至少含有一个与硅键合的链烯基的聚二甲基硅氧烷；
无机填料，所述无机填料包括石英粉、碳酸钙、钛白粉、白炭黑、硅藻土、氧化铝、氢氧化铝、氢氧化镁和氧化锌中的一种或多种；
交联剂，所述交联剂为分子中至少含有三个与硅键合的氢基的聚二甲基硅氧烷；
催化剂，所述催化剂为铂或者铑的配合物；
疏水试剂，所述疏水试剂为六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、羟基硅油或环硅氧烷；
助剂，所述助剂为分子中含有烷氧基、羟基或醇羟基的聚硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的有机硅橡胶粘合剂，其特征在于，按重量份计，所述基础聚合物为100份，所述无机填料为10～100份，所述交联剂为0.1～10份，所述催化剂为0.001～1份，所述疏水试剂为0.1～10份，所述助剂为0.01～10份。
3.根据权利要求1所述的有机硅橡胶粘合剂，其特征在于，按重量份计，所述基础聚合物为100份，所述无机填料为15～50份，所述交联剂为1～5份，所述催化剂为0.01～0.3份，所述疏水试剂为1～5份，所述助剂为0.01～0.3份。
4.根据权利要求1所述的有机硅橡胶粘合剂，其特征在于，所述基础聚合物为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、二甲基乙烯基硅氧基封端的聚甲基乙烯基硅氧烷、丙烯基封端的聚二甲基硅氧烷和二甲基丙烯基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷中的一种或多种；
所述基础聚合物的分子量为1×105～6×105。
5.根据权利要求1所述的有机硅橡胶粘合剂，其特征在于，所述交联剂为聚甲基氢硅氧烷、烷氧基硅树脂或氢基倍半硅氧烷；
所述交联剂的分子量为1000～20000。
6.根据权利要求1所述的有机硅橡胶粘合剂，其特征在于，所述助剂为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷或烷氧基聚硅氧烷；
所述助剂的分子量为1000～20000。
7.根据权利要求1所述的有机硅橡胶粘合剂，其特征在于，所述无机填料的平均粒径为1μm～100μm，吸油值为20mL/100g～50mL/100g。
8.根据权利要求1所述的有机硅橡胶粘合剂，其特征在于，所述有机硅橡胶粘合剂在固化前呈油灰状。
9.一种电子器件外壳的封装方法，其特征在于，采用权利要求1至8任意一项所述的有机硅橡胶粘合剂封装电子器件的外壳，固化。
10.根据权利要求9所述的封装方法，其特征在于，所述固化的时间为0.5h～24h。
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