一种低密度导热灌封胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种低密度导热灌封胶及其制备方法，属于灌封胶技术领域。
【背景技术】
[0002] 加成型液体硅橡胶具有交联时无副产物放出、线收缩率小、交联密度与硫化速度 易控制以及优异的耐高低温、耐候性、电绝缘性等特点，因而被广泛用于电子电器的灌封等 领域。随着电子工业的发展，电子元器件、大型集成路板、LED等高科技技术更趋于密集化 和小型化，对轻质、高导热和高弹性等性能的要求越来越为苛刻。因此，新型导热灌封胶的 需求也逐年增加。
[0003] 近年来，由于具有无污染、噪声低、能源效率高、多样化、结构简单、维修方便等优 点，电动汽车等新能源汽车将成为未来汽车行业的新趋势。特别是，我国电动汽车经过十年 一剑的历程，已初步从研宄开发的阶段进入了产业化的阶段。其中，电池的灌封是新能源汽 车应用中的关键难点和重要关键技术。众所周知，减轻汽车自身的重量可以有效地降低汽 车排放，实现汽车燃烧效率的提高。汽车的自重每减少10 %，燃油的消耗可降低6 %~8 %。 可见，汽车减重可以降低能耗、提高车速、改善安全、减少污染。因此，电动汽车的电池灌封 不仅需要实现抗震、散热等功能特性，也对重量和环保等提出了更高的要求。
[0004] 目前，国内外已经出现了一些有机硅电子灌封胶的相关制备技术。例如，中国专利 CN101735619A公开了一种无卤阻燃导热有机硅电子灌封胶及其制备方法，CN102942895A 公开了一种导热电子灌封胶及其制备方法，CN104312529A公开了一种有机硅导热电子灌封 胶及其制备方法，这三种专利都集中在提高有机硅电子灌封胶的导热、阻燃性能。然而，随 着大量导热和阻燃等功能填料的使用，虽然可以很好地实现汽车电池的阻燃和散热功能， 但是电动汽车的电池重量有大幅增加，这显著限制了其在电动汽车中广泛应用。
[0005] 目前，国内市场上还没有一种专门针对降低密度的导热灌封胶产品。因此，开发一 种具有低密度导热灌封胶是十分必要的。
【发明内容】
[0006] 为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种低密度导热灌封胶 及其制备方法，该灌封胶具有优异的导热阻燃性能、较低的粘度、较低的密度和良好的流动 性。
[0007] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
[0008] -种低密度导热灌封胶，包括如下重量份的组分：
[0009] 乙烯基硅油 100份 交联剂 2~20份 催化剂 0.01~0.4份 导热填料 50~300份 补强填料 0~15份 阻燃填料 10~60份 低密度填料 5~90份 抑制剂 0.001~0.05份
[0010] 所述低密度导热灌封胶优选包含如下重量份的组分：
[0011] 乙烯基硅油 100份 交联剂 8~14份 催化剂 0.05~0.3份 导热填料 80~220份 补强填料 5~10份 阻燃填料 20~30份 低密度填料 15~50份
[0012] 抑制剂 0.003~0.01份
[0013] 本发明的进一步改进在于：所述乙烯基硅油为端乙烯基硅油，所述交联剂为低聚 合度的含氢硅油。
[0014] 本发明的进一步改进在于：所述端乙烯基硅油的粘度为500~1000 OmPa · s，乙稀 基含量为〇. 1 %~3.0% ;含氢硅油的粘度为50~1000 OmPa .s，含氢量为0. 1 %~3.0%。
[0015] 本发明的进一步改进在于：所述催化剂为氯铂酸、氯铂酸-异丙醇、卡斯特催化剂 中的任意一种。
[0016] 本发明的进一步改进在于：所述催化剂中的铂含量为0. 1%~20%。
[0017] 本发明的进一步改进在于：所述导热填料为氧化铝、氮化铝、碳化硅、氮化硼中的 一种或几种；
[0018] 所述阻燃填料为氢氧化铝、氢氧化镁、十溴联苯醚、三聚氰胺、氧化锑、硼酸锌中的 一种或几种；
[0019] 所述补强填料为气相白炭黑、沉淀白炭黑、碳酸钙、石英粉中的一种或几种；
[0020] 所述抑制剂为炔醇类化合物、多乙烯基硅氧烷、马来酸酯、含氮化合物、过氧化物 金属盐、含磷化合物中的一种或几种；
[0021] 所述低密度填料为中空玻璃微球、中空酚醛微球、塑料微球中的一种或几种。
[0022] 本发明的进一步改进在于：所述导热填料优选为氧化铝、氮化铝或氮化硼；所述 阻燃填料优选为氢氧化铝、氢氧化镁或硼酸锌；所述补强填料优选为气相白炭黑、沉淀白炭 黑或碳酸钙；所述抑制剂优选为炔醇类化合物、多乙烯基硅氧烷或马来酸酯；所述低密度 填料优选为中空玻璃微球、或中空酚醛微球。
[0023] 本发明的进一步改进在于：所述导热填料的粒径为1微米、5微米、8微米、15微米 或20微米；所述抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。
[0024] -种低密度导热灌封胶的制备方法，包含以下步骤：
[0025] (1)制备基料
[0026] 在室温条件下，将乙烯基硅油、导热填料、阻燃填料、补强填料、低密度填料加入到 真空捏合机中，共混3~8小时，制得基料；
[0027] (2)制备组分A和组分B
[0028] 将基料按1:1的比例分成两份，向其中一份基料中加入催化剂，混合均匀后制得 组分A ;向另一份基料中加入交联剂和抑制剂，混合均匀后制得组分B ;
[0029] (3)制备低密度导热灌封胶
[0030] 将步骤（2)制得的组分A、组分B混合搅拌5~60min，真空脱泡5~60min，室温 下固化12~24h，即制得低密度导热灌封胶。
[0031] 本发明的有益效果是：
[0032] 本发明提供了一种低密度导热灌封胶，该灌封胶包含适量的低密度填料，并结合 适量的导热填料、补强填料和阻燃填料等其他填料，共同制得了具有较好的导热性能、优异 的阻燃和力学性能、较低密度的导热灌封胶；与目前常见的导热灌封胶相比，本发明低密度 导热灌封胶的密度降低约40%，能够显著降低电动汽车的电池重量，极大的解放了其在电 动汽车领域的应用。针对实际的密度需求，能够通过对配方做适量调整而制备出不同密度 的导热灌封胶，因而在电子电器、电动汽车等领域有着广泛的应用前景。
[0033] 本发明还提供了一种低密度导热灌封胶的制备方法，该制备方法工艺简便，设备 常规，生产周期短，工人操作强度低，非常适合工业化放大生产。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。
[0035] 下列实施例中所涉及的部分原料及其厂家如下：
[0036]
【主权项】
1. 一种低密度导热灌封胶，其特征在于包括如下重量份的组分： 乙烯基硅油 100份 交联剂 2~20份 催化剂 0.01~0.4份 导热填料 50~300份 补强填料 0~15份 阻燃填料 10~60份 低密度填料 5~90份 抑制剂 0.001~0.05份
2. 如权利要求1所述的一种低密度导热灌封胶，其特征在于包括如下重量份的组分： 乙烯基桂油 100份 交联剂 8~14份 催化剂 0.05~0.3份 导热填料 80~220份 补强填料 5~10份 阻燃填料 20~30份 低密度填料 15~50份 抑制剂 0.003~0.01份
3. 如权利要求1或2任一项所述的一种低密度导热灌封胶，其特征在于：所述乙烯基 硅油为端乙烯基硅油，所述交联剂为低聚合度的含氢硅油。
4. 如权利要求3所述的一种低密度导热灌封胶，其特征在于：所述端乙烯基硅油 的粘度为500~1000 OmPa · S，乙烯基含量为0. 1 %~3.0% ;含氢硅油的粘度为50~ 1000 OmPa · s，含氢量为 0· 1 %~3. 0%。
5. 如权利要求1或2任一项所述的一种低密度导热灌封胶，其特征在于：所述催化剂 为氯铂酸、氯铂酸-异丙醇、卡斯特催化剂中的任意一种。
6. 如权利要求5所述的一种低密度导热灌封胶，其特征在于：所述催化剂中的铂含量 为 0· 1%~20%。
7. 如权利要求1或2任一项所述的一种低密度导热灌封胶，其特征在于：所述导热填 料为氧化铝、氮化铝、碳化硅、氮化硼中的一种或几种； 所述阻燃填料为氢氧化铝、氢氧化镁、十溴联苯醚、三聚氰胺、氧化锑、硼酸锌中的一种 或几种； 所述补强填料为气相白炭黑、沉淀白炭黑、碳酸钙、石英粉中的一种或几种； 所述抑制剂为炔醇类化合物、多乙烯基硅氧烷、马来酸酯、含氮化合物、过氧化物金属 盐、含磷化合物中的一种或几种； 所述低密度填料为中空玻璃微球、中空酚醛微球、塑料微球中的一种或几种。
8. 如权利要求7所述的一种低密度导热灌封胶，其特征在于：所述导热填料为氧化铝、 氮化铝或氮化硼；所述阻燃填料为氢氧化铝、氢氧化镁或硼酸锌；所述补强填料为气相白 炭黑、沉淀白炭黑或碳酸钙；所述抑制剂为炔醇类化合物、多乙烯基硅氧烷或马来酸酯；所 述低密度填料为中空玻璃微球或中空酚醛微球。
9. 如权利要求8所述的一种低密度导热灌封胶，其特征在于：所述导热填料的粒径为1 微米、5微米、8微米、15微米或20微米；所述抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。
10. -种如权利要求1~9任一项所述的低密度导热灌封胶的制备方法，其特征在于包 含以下步骤： (1) 制备基料 在室温条件下，将乙烯基硅油、导热填料、阻燃填料、补强填料、低密度填料加入到真空 捏合机中，共混3~8小时，制得基料； (2) 制备组分A和组分B 将基料按1:1的比例分成两份，向其中一份基料中加入催化剂，混合均匀后制得组分 A ;向另一份基料中加入交联剂和抑制剂，混合均匀后制得组分B ; (3) 制备低密度导热灌封胶 将步骤（2)制得的组分A、组分B混合搅拌5~60min，真空脱泡5~60min，室温下固 化12~24h，即制得低密度导热灌封胶。
【专利摘要】本发明公开了一种低密度导热灌封胶，包括100份乙烯基硅油、2～20份交联剂、0.01～0.4份催化剂、50～300份导热填料、0～15份补强填料、10～60份阻燃填料、5～90份低密度填料、0.001～0.05份抑制剂。本发明产品具有较好的导热性能、优异的阻燃和力学性能和较低的密度；与目前常见的导热灌封胶相比，密度降低约40％左右，在电子电器、电动汽车等领域有着广泛的应用前景。本发明还公开了一种低密度导热灌封胶的制备方法，包含制备基料、制备组分A和组分B、制备低密度导热灌封胶三个步骤；该制备方法工艺简便，设备常规，生产周期短，工人操作强度低，非常适合工业化放大生产。
【IPC分类】C08K13-02, C08K3-34, C08L83-07, C08K3-28, C08K3-38, C08K13-04, C08K3-22, C08K3-36, C08K7-28, C08K3-26, C08L83-05, C08L61-06
【公开号】CN104861661
【申请号】CN201510241330
【发明人】邵向东, 杨庆红, 田江漫, 汤龙程, 邓冬云, 王文斌
【申请人】浙江中天氟硅材料有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月13日