CN111394022A - 一种低粘度高导热的导热灌封胶 - Google Patents

一种低粘度高导热的导热灌封胶 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低粘度高导热的导热灌封胶，要解决的是现有导热灌封胶重量大，导热率、重量和成本不可兼得的问题。本发明包括质量比为(30～50):1的A组份和B组份，A组份包括以下重量份的原料：基础聚合物100份，填料5～10份，导热剂5～10份，阻燃剂1～10份，交联剂0.05～1份，B组份为固化剂。本发明通过各种原料的配合使用，得到的成品可以兼顾导热率、流动性、重量及成本等多方面，使用前景广阔。

Description

一种低粘度高导热的导热灌封胶
技术领域
本发明涉及灌封胶领域，具体是一种低粘度高导热的导热灌封胶。
背景技术
新能源汽车的发展是国家汽车行业发展的重要方向。新能源汽车的动力来源于电池包，在充电及工作过程中都会产生热量；同时，电池包内的结构也需要弹性体来缓冲车辆运行过程中的震动。
双组分加成型有机硅灌封胶具有导热性好、阻燃性能优异、耐高低温冲击、具有一定的柔性等特点；此外，双组分加成型有机硅灌封胶可以在常温固化，也可以根据需要加热固化，受到了广大电源行业的青睐。但由于加成型有机硅体系本身的导热率很低，为了达到高导热的功能，需要添加导热填料进行填充，且填料的含量比例高，导致黏度增大，流动性降低；同时，填充料的比例增加，灌封胶的质量占比也会相应增加，对于新能源电池的应用损耗也会相应增加。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种低粘度高导热的导热灌封胶，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种低粘度高导热的导热灌封胶，包括质量比为(30～50):1的A组份和B组份，A组份包括以下重量份的原料：基础聚合物100份，填料5～10份，导热剂5～10份，阻燃剂1～10份，交联剂0.05～1份，B组份为固化剂。作为本发明实施例进一步的方案：基础聚合物为丙烯酸与金属氢氧化物、金属氯化物和改性剂的混合反应产物。
作为本发明实施例进一步的方案：金属氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化锌、氧化铝和氢氧化镁中的至少一种。
作为本发明实施例进一步的方案：金属氯化物为氯化镁和氯化钙中的至少一种；优选的，金属氯化物为氯化镁。
作为本发明实施例进一步的方案：改性剂为2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯。
作为本发明实施例进一步的方案：填料为表面积为200㎡/g的气相法白炭黑、硅藻土和碳酸钙中的至少一种；优选的，填料为表面积为200㎡/g的气相法白炭黑、硅藻土和碳酸钙的混合物，气相法白炭黑、硅藻土和碳酸钙的质量比为1：5：5。
作为本发明实施例进一步的方案：导热剂为氧化铝、硅微粉、氮化铝、氮化硼和碳化硅中的至少一种，优选的导热剂为氧化铝。
作为本发明实施例进一步的方案：阻燃剂为氢氧化镁。
作为本发明实施例进一步的方案：交联剂为三烯基官能团的醚类、乙二醇二丙烯酸酯或季戊四醇二丙烯酸酯中的任意一种。
作为本发明实施例进一步的方案：固化剂为高锰酸钾、重铬酸钾、重铬酸钠、过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种；优选的固化剂为过硫酸钾。
所述基础聚合物的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将丙烯酸和金属氧化物按比例投入反应釜中，搅拌120min，拌过程反应釜内温度控制在45～50℃；
步骤二，将改性剂投入到反应釜内，对混合溶液进行持续搅拌，搅拌时间为120min，拌过程反应釜内温度控制在45～50℃；
步骤三，将金属氯化物投入反应釜内，持续搅拌120min即可，拌过程反应釜内温度控制在45～50℃。
所述低粘度高导热的导热灌封胶的施工方法，具体步骤如下：
步骤一，将基础聚合物、填料、导热剂、阻燃剂和交联剂依次加入分散机内，搅拌速率1500转/分，搅拌时间60min，然后过滤、卸料，得到A组分；
步骤二，把固化剂配置成溶液B，并通过高速分散机对溶液B进行搅拌，搅拌速率1500转/分，搅拌时间30min，得到B组分。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：
本发明通过各种原料的配合使用，得到的成品可以兼顾导热率、流动性、重量及成本等多方面，使用前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例一：
(1)将基础聚合物100千克，填料5千克，导热剂5千克，阻燃剂1千克，交联剂0.05千克依次加入分散机内，搅拌速率1500转/分，搅拌时间60min，然后过滤、卸料，得到A组分；
(2)把过硫酸钾配置成溶液B，并通过高速分散机对溶液B进行搅拌，搅拌速率1500转/分，搅拌时间30min，得到B组分。
(3)一种低粘度高导热的新型导热灌封胶，所述A组分与B组分的重量比为30：1。
对比例一：
(1)将基础聚合物100千克，填料5千克，阻燃剂1千克，交联剂0.05千克依次加入分散机内，搅拌速率1500转/分，搅拌时间60min，然后过滤、卸料，得到A组分；
(2)把过硫酸钾配置成溶液B，并通过高速分散机对溶液B进行搅拌，搅拌速率1500转/分，搅拌时间30min，得到B组分。
(3)一种低粘度高导热的新型导热灌封胶，所述A组分与B组分的重量比为30：1。
实施例二：
(1)将基础聚合物100千克，填料5千克，导热剂8千克，阻燃剂5千克，交联剂0.05千克依次加入分散机内，搅拌速率1500转/分，搅拌时间60min，然后过滤、卸料，得到A组分；
(2)把过硫酸钠配置成溶液B，并通过高速分散机对溶液B进行搅拌，搅拌速率1500转/分，搅拌时间30min，得到B组分。
(3)一种低粘度高导热的新型导热灌封胶，所述A组分与B组分的重量比为40：1。
对比例二：
(1)将基础聚合物100千克，填料5千克，导热剂5千克，交联剂0.05千克依次加入分散机内，搅拌速率1500转/分，搅拌时间60min，然后过滤、卸料，得到A组分；
(2)把过硫酸钠配置成溶液B，并通过高速分散机对溶液B进行搅拌，搅拌速率1500转/分，搅拌时间30min，得到B组分。
(3)一种低粘度高导热的新型导热灌封胶，所述A组分与B组分的重量比为40：1。
实施例三：
(1)将基础聚合物100千克，填料5千克，导热剂8千克，阻燃剂5千克，交联剂0.05千克依次加入分散机内，搅拌速率1500转/分，搅拌时间60min，然后过滤、卸料，得到A组分；
(2)把过硫酸钠配置成溶液B，并通过高速分散机对溶液B进行搅拌，搅拌速率1500转/分，搅拌时间30min，得到B组分。
(3)一种低粘度高导热的新型导热灌封胶，所述A组分与B组分的重量比为50：1。
对实施例1-3的产品和对比例1-2的产品进行性能测试，测试结果见表1。
表1
Figure BDA0002438416030000041
从表1中可以看出，随着含金属离子的导热剂含量增加，灌封胶的导致系数有明显的提升。在对比例二中，虽然导热剂的增加了占比，但因取消了含有阻燃剂氢氧化镁，导致失去了金属镁离子所带来的导热性能，导致导热率增加幅度不明显，同时阻燃性能未能达到V-0，综合来说，实施例1-3产品的性能总体上优于对比例1-2的产品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种低粘度高导热的导热灌封胶，本发明包括质量比为(30～50):1的A组份和B组份，A组份包括以下重量份的原料：基础聚合物100份，填料5～10份，导热剂5～10份，阻燃剂1～10份，交联剂0.05～1份，B组份为固化剂。
2.根据权利要求1所述的低粘度高导热的导热灌封胶，其特征在于，所述基础聚合物为丙烯酸与金属氢氧化物、金属氯化物和改性剂的混合反应产物。
3.根据权利要求2所述的低粘度高导热的导热灌封胶，其特征在于，所述金属氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化锌、氧化铝和氢氧化镁中的至少一种。
4.根据权利要求2或3所述的低粘度高导热的导热灌封胶，其特征在于，所述改性剂为2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯。
5.根据权利要求1所述的低粘度高导热的导热灌封胶，其特征在于，所述填料为表面积为200㎡/g的气相法白炭黑、硅藻土和碳酸钙中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的低粘度高导热的导热灌封胶，其特征在于，所述交联剂为三烯基官能团的醚类、乙二醇二丙烯酸酯或季戊四醇二丙烯酸酯中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的低粘度高导热的导热灌封胶，其特征在于，所述固化剂为高锰酸钾、重铬酸钾、重铬酸钠、过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的低粘度高导热的导热灌封胶，其特征在于，所述基础聚合物的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将丙烯酸和金属氧化物按比例投入反应釜中，搅拌120min，拌过程反应釜内温度控制在45～50℃；
步骤二，将改性剂投入到反应釜内，对混合溶液进行持续搅拌，搅拌时间为120min，拌过程反应釜内温度控制在45～50℃；
步骤三，将金属氯化物投入反应釜内，持续搅拌120min即可，拌过程反应釜内温度控制在45～50℃。
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