增强的有机硅导热片的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机硅材料技术领域，涉及一种增强的有机硅导热片的制备方法。 技术背景
[0002] 有机硅材料具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、耐腐蚀等优异 特性，在化工领域得到广泛应用，尤其是在导热技术领域中，含有机硅的导热界面材料是主 要的导热材料品种。有机硅导热界面材料主要应用于电气设备中发热部位与散热部位之 间，发挥热传导、密封及绝缘功能，产品形式包括硅脂和硅胶片，其中硅胶片一般包括含有 导热材料的硅胶层和基材层，通过基材层使硅胶片具有抗刺穿、抗撕裂、绝缘等性能，提高 绝缘性，也方便使用及维修。目前，硅胶片及其他有机硅导热复合片材中通常通过对基材层 涂覆偶联剂或粘接剂，以提高硅胶层与增强基材之间的粘合强度，防止硅胶层与基材层发 生分离，提高硅胶片在应用中的可靠性和耐久性，但这种方式对不同材料层间粘合力的提 尚有限。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术的不足，本发明提供一种增强的有机硅导热片的制备方法，本 发明的方法通过特殊处理后的基材与硅胶层复合制备得到增强的有机硅导热片，使基材与 硅胶层间结合力提高，进而提高片材在实际应用中的可靠性和耐久性。
[0004] 本发明的目的通过以下技术方案实现：
[0005] 本发明提供一种增强的有机硅导热片的制备方法，包括以下步骤：
[0006] A、将粘接促进剂涂布在玻璃布上，得到基材层，所述粘接促进剂包括含氢有机聚 硅氧烷；
[0007] B、将包括含乙烯基的有机聚硅氧烷、交联剂、导热填料和铂催化剂的硅橡胶组合 物的组分混合，得到混合物，将混合物与基材层压延复合，固化后得到增强的有机硅导热 片。
[0008] 所述步骤B中，将混合物与基材层压延复合后，使薄层状硅橡胶组合物施加在基 材层的单面或双面，而基材层中粘接促进剂分布在玻璃布的单面或双面并可对玻璃纤维进 行包裹，使薄层状硅橡胶组合物与粘接促进剂接触。
[0009] 步骤A中，将粘接促进剂涂布在玻璃布上的涂布方式包括但不限于浸涂、刷涂、喷 涂等，通过涂布使粘接促进剂在玻璃布的一个或两个表面上形成均一的厚度较薄的涂层。 为了使粘接促进剂能够在玻璃布上形成均一的厚度较薄的涂层，当粘接促进剂的粘度较高 时，优选先用溶剂将其溶解，得到处理液，再将处理液涂布在玻璃布上，干燥除去溶剂，即可 得到均一且厚度较薄的涂层。所述溶剂包括但不限于辛基硅油、低分子量甲基硅油、甲苯、 异丙醇、四氯化碳、乙酸乙酯等。
[0010] 所述将混合物与基材层进行压延复合可以是在基材层的一面或两面同时与混合 物压延复合。所述压延复合可采用模压、辊压、流延等方式。
[0011] 所述固化没有特殊限制。优选地，所述固化的条件为固化温度65~95°C，固化时 间 5 ~15min〇
[0012] 所述含氢有机聚硅氧烷为含两个或两个以上与硅连接的氢基的有机聚硅氧烷，与 硅连接的氢基的位置可以是在侧链上、分子末端或同时位于分子末端和侧链上，优选与硅 连接的氢基的位置在分子末端或同时位于分子末端和侧链上，并且含有至少3个与硅连接 的氢基。优选地，所述含氢有机聚硅氧烷的含氢量为0.3-1% (质量），在25°C的黏度为 IO-1000 mPa · s。所述含氢有机聚硅氧烷在25°C的黏度更优选为10~500mPa · s，最优选 为 10 ~300mPa · s。
[0013] 优选地，含氢有机聚硅氧烷选自三甲基硅氧基封端的聚甲基氢硅氧烷、三甲基硅 氧基封端的甲基氣硅氧烷与^甲基硅氧烷的共聚物、^甲基氣娃氧基封端的甲基氣硅氧烷 与甲基苯基硅氧烷的共聚物、二甲基氢硅氧基封端的甲基氢硅氧烷与二甲基硅氧烷的共聚 物、二甲基氢硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、三甲基硅氧基封端的甲基氢硅氧烷与甲基苯 基硅氧烷的共聚物、三甲基硅氧基封端的甲基氢硅氧烷与甲基（3,3,3_三氟丙基）硅氧烷 的共聚物、环状甲基氢聚硅氧烷或四（二甲基氢硅烷氧基）硅烷中的一种或几种。
[0014] 优选地，所述粘接促进剂还含有含羟基的有机聚硅氧烷或含乙烯基的有机聚硅氧 烷。
[0015] 具体的，所述含羟基的有机聚硅氧烷为含两个或两个以上与硅连接的羟基的有机 聚硅氧烷，羟基的位置可以是在侧链上、分子末端或同时位于分子末端和侧链上，优选羟基 的位置为分子两端或同时位于分子两端和侧链上。优选地，所述含羟基的有机聚硅氧烷的 羟基含量为0.6-8% (质量），在25°C的黏度为IO-1000 mPa · S。
[0016] 优选地，含羟基的有机聚硅氧烷选自二甲基羟基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、 ^甲基羟基娃氧基封端的甲基苯基硅氧烷与^甲基硅氧烷的共聚物、二甲基娃氧基封端的 甲基羟基硅氧烷与甲基苯基硅氧烷的共聚物中的一种或几种。
[0017] 优选地，所述粘接促进剂含有含羟基的有机聚硅氧烷，所述含羟基的有机聚硅氧 烷中羟基的摩尔量与含氢有机聚硅氧烷中氢基的摩尔量之比为〇. 3-0. 7。
[0018] 优选地，所述粘接促进剂含有含乙烯基的有机聚硅氧烷，该含乙烯基的有机聚娃 氧烷为含两个或两个以上与硅连接的乙烯基的有机聚硅氧烷，乙烯基的位置可以是在侧 链上、分子末端或同时位于分子末端和侧链上，优选乙烯基的位置为侧链上或同时位于分 子两端和侧链上。优选地，所述含乙烯基的有机聚硅氧烷的乙烯基含量为0.3-5% (质 量），更优选为0.5-2% (质量）。所述含乙烯基的有机聚硅氧烷在25 °C的黏度优选为 50_1000mPa · S0
[0019] 更优选地，含乙烯基的有机聚硅氧烷选自三甲基硅氧基封端的聚甲基乙烯基硅氧 烧、二甲基娃氧基封端的^甲基硅氧烷与甲基乙烯基硅氧烷的共聚物、^甲基乙烯基娃氧 基封端的聚^甲基硅氧烷、^甲基乙烯基娃氧基封端的甲基苯基硅氧烷与甲基乙烯基娃氧 烷的共聚物、三甲基硅氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷与甲基苯基硅氧烷的共聚物中的一种 或几种。
[0020] 优选地，所述粘接促进剂含有含乙烯基的有机聚硅氧烷，所述粘接促进剂中，含 乙烯基的有机聚硅氧烷中乙烯基的摩尔量与含氢有机聚硅氧烷中氢基的摩尔量之比为 0. 3-0. 7。
[0021] 所述玻璃布优选为无碱玻璃布，具体参数没有特殊限制，一般选择厚度为 0. 03-0. 15_、平纹组织织造而成的玻璃布，可选择广州卡本复合材料有限公司的2113布、 2116布或1080布，或四川玻璃纤维有限责任公司生产的牌号为EW25C、EW30、EW40或EW60 的玻璃布。采用以上所述玻璃布时，每100g玻璃布涂布2~6g的粘接促进剂得到基材层， 使粘接促进剂分布在玻璃布的单面或双面并对其中的纤维进行包裹，使薄层状硅橡胶组合 物与粘接促进剂接触，即可实现本发明。
[0022] 优选地，所述增强的有机硅导热片的shore 00硬度为25-90。本发明增强的有机 硅导热片的shore 00硬度根据标准ASTM D2240测试。
[0023] 优选地，所述增强的有机硅导热片的厚度为0. 15-5_。
[0024] 所述硅橡胶组合物中，含乙烯基的有机聚硅氧烷为分子中含有两个或两个以上 与硅连接的乙烯基的有机聚硅氧烷，乙烯基的位置可以是侧基或同时位于分子末端和侧 链上。优选地，所述含乙烯基的有机聚硅氧烷中乙烯基含量为〇. 〇3_5%，25°C的黏度为 50_50000mPa · s〇
[0025] 硅橡胶组合物中所述含乙烯基的有机聚硅氧烷可列举α，ω-二乙烯基聚二甲基 硅氧烷、甲基苯基乙烯基娃氧基封端的聚^甲基硅氧烷、^甲基乙烯基娃氧基封端的聚甲 基苯基硅氧烷、^甲基乙烯基娃氧基封端的甲基苯基硅氧烷与^甲基硅氧烷的共聚物。
[0026] 所述交联剂为含氢有机聚硅氧烷，其分子中具有至少三个娃氢键，且娃氢键的位 置可以是侧基或同时位于分子末端和侧链上，优选位于侧链上。优选地交联剂含氢量为 0. 01% -0. 3% (质量），本发明中含氢量为交联剂娃氢键中氢原子的质量百分比，在25°C的 黏度为 IO-1000 mPa · s，更优选为 30-300mPa · s。
[0027] 交联剂可列举三甲基硅氧基封端的聚甲基氢硅氧烷、三甲基硅氧基封端的甲基氢 硅氧烷与^甲基硅氧烷的共聚物、^甲基氣娃氧基封端的甲基氣硅氧烷与甲基苯基硅氧烷 的共聚物、二甲基氢硅氧基封端的甲基氢硅氧烷与二甲基硅氧烷的共聚物等。
[0028] 优选地，所述导热填料为氧化镁、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化钛、二氧化硅、氮化 铝、氮化硼和氮化硅中的一种或几种，所述导热填料的粒径没有特殊限制。所述导热填料可 部分或全部替换为阻燃填料、增量填料等，以满足特殊性能要求。
[0029] 所述铂催化剂没有特殊限制，可列举铂微粉、铂黑、氯铂酸、四氯化钼、烯烃的铂络 合物、羰基的铂络合物或含有以上铂族催化剂的热塑性有机树脂粉末，优选为铂金催化剂 或氯铂酸。
[0030] 优选地，所述硅橡胶组合物中，交联剂中氢基的摩尔量与含乙烯基的有机聚硅氧 烷中乙烯基的摩尔量之比为0. 6~1。
[0031] 优选地，所述硅橡胶组合物包括以下按重量份数计的组分：
[0032] (a)含乙烯基的有机聚珪氧烷 70~500
[0033] (b )交联剤： 10-100 (c) 导热填料 100~980 (d) 铂催化剂 o.tn~10。
[0034] 更优选的，所述硅橡胶组合物包括以下按重量份数计的组分：
[0035] (a )含乙烯基的有机聚硅氧烷 70~300 (b)交联剂 10~50 (c )导热填料 700~950 (d)铂催化剂 0.01~5。
[0036] 需要指出，本发明所述25°C的黏度为物质在25°C下的动力粘度值。
[0037] 本发明的有益效果是：本发明通过对玻璃布增强材料进行特殊预处理，使硅橡胶 组合物固化后与玻璃布增强材料的层间粘合强度显著提高，进而改善片材的耐久性和可靠 性。
【具体实施方式】
[0038] 下面给出本发明增强的有机硅导热片及其制备方法的具体实施例。
[0039] 实施例1~3中用于制备增强的有机硅导热片的粘接促进剂以及硅橡胶组合物中 物质的用量及对比实施例用于制备对比片材的硅橡胶组合物中物质的用量见表1，单位为 质量份数。
[0040] 表 1
[0042] 实施例1
[0043] 本实施例的粘接促进剂中，含氢有机聚硅氧烷为甲基含氢硅油，25 °C黏度为 700mPa*s，含氢量为0. 3% (质量），含羟基的有机聚硅氧烷为α，ω-二羟基聚二甲基娃 氧烷，羟基的质量百分含量为0.6%，25°C黏度为1000 mPa · s。
[0044] 硅橡胶组合物中，含乙烯基的有机聚硅