一种双组份低硬度、高弹性、低迁移、室温固化有机硅电子灌封胶及其制备方法与流程

文档序号:12095305阅读:426来源:国知局

本发明涉及胶黏剂,具体是一种有机硅灌封胶,特别是一种双组份低硬度、高弹性、低迁移、室温固化有机硅电子灌封胶。



背景技术:

目前常用的灌封胶包括环氧树脂、PU和硅胶。但环氧树脂的耐高温性、耐湿性差,导致元件使用寿命缩短,或者水气进入元件内部容易引起短路,不容易返修等问题。PU的本身结构具有的极性,导致其介电性能差。硅胶由于具有热稳定性好,应力小,吸湿性低等特点,明显优于环氧树脂与PU,在光电转换器封装中得到广泛应用。

有机硅灌封胶根据反应类型区分,包括双组分的缩合型和双组分的加成型两大类。双组分有机硅加成灌封胶在反应中无小分子生成,电气性能好,可以通过加温调整固化速率,在高温下不会出现还原反应而被广泛运用;但加成型液体硅橡胶,由于分子本身呈非极性、粘接性差,作为灌封材料使用时,水分会通过橡胶与基材之间的空隙,渗入器材内部导致腐蚀和绝缘失效,同时加成型灌封胶还有一个很大的缺陷,即如与N、S、P 等元素的有机物或Sn、Pb、Hg、Bi、As 等重金属的离子性化合物及炔基的不饱和有机物接触时,所含的铂催化剂易“中毒”而使硅橡胶不能硫化。双组分的缩合型硅胶性能受环境温度影响较大,随着温度升高,硅胶内部的热应力加大,导出现收缩、冒油、腐蚀等现象,严重影响光电转换效率,最终导致整个产品失效。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明的目的之一在于提供一种双组份低硬度、高弹性、低迁移、室温固化有机硅电子灌封胶。本发明的有机硅灌封胶采用高弹性的羟基甲基硅生胶、可以有效提高灌封胶的弹性;采用单端羟基甲基硅油替代二甲基硅油,可以有效降低灌封胶的粘度的同时,固化后具有低迁移、低收缩;采用改进的有机锡催化剂,避免了有机锡由于酸性对电子元器件、线路板等的腐蚀。对光电转换器中电子元器件起到很好的保护作用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种双组份低硬度、高弹性、低迁移、室温固化有机硅电子灌封胶包括A组份和B组份:

所述A 组分按重量份计包含:100~150份α,ω~ 二羟基聚二甲基硅氧烷、羟基二甲基甲硅氧基硅生胶10~50份、100~150份单端羟基硅油、150~200份导热粉、5~30份补强粉、0.1~5 份着色剂、0.5~5 份深层固化剂;

所述B 组分按重量份计包含:交联剂5~20 份、硅烷偶联剂1 ~5 份、催化剂0.5 ~3 份。

制备权利要求1所述的一种双组份低硬度、高弹性、低迁移、室温固化有机硅电子灌封胶的方法,其特征在于包括步骤:

将α,ω~ 二羟基聚二甲基硅氧烷、羟基二甲基甲硅氧基为端基的硅生胶、单端羟基硅油、导热粉、补强粉和着色剂混合分散均匀,然后加入所述深层固化剂,搅拌均匀,抽真空得到所述A 组分;

将交联剂、硅烷偶联剂和催化剂混合均匀得到所述所述B 组分;

将所述A 组分和所述B 组分按重量比为100:1 ~ 100:20 的比例混合即形成可用于灌封的双组分、缩合型、低硬度、高弹性、低迁移、室温固化有机硅电子灌封胶。

进一步地,所述的α,ω~ 二羟基聚二甲基硅氧烷粘度为1500cps ~ 5000cps。

进一步地,所述的羟基二甲基甲硅氧基硅生胶的粘度为50万cps ~ 100万cps

进一步地,所述的单端羟基硅油的粘度为20-100cps。

进一步地,所述的导热粉为粒径在2-10微米的球型三氧化二铝、氧化锌、氧化镁、硼化铝、碳化硅和二氧化钛中的一种或至少两种的混合物,优选三氧化二铝、碳化硅

进一步地,所述的补强粉为40-90纳米钙粉

进一步地,所述深层固化剂为甘油有机磷酸盐选自甘油有机磷酸钙、甘油有机磷酸钠和甘油有机磷酸钾中的一种或至少两种的混合物

进一步地,所述交联剂为脱醇型交联剂,优选正硅酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物;

进一步地,所述催化剂为有机锡螯合物二正丁基双乙酸乙酰乙酯锡、二乙酰丙酮锡、乙酰乙酸乙酯锡中的一种或两种以上混合物。

本发明提供的双组份低硬度、高弹性、低迁移、室温固化有机硅电子灌封胶,通过选择羟基二甲基甲硅氧基硅生胶,赋予灌封胶较好的回弹性;有机锡螯合物作为催化剂赋予灌封胶无回粘,固化快,表干快、无腐蚀的特性;单端官能度的羟基硅油不仅能够降低灌封胶的粘度、而且赋予了灌封胶低迁移、低失重的特点,满足光电转换器等电子器件的灌封要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不作为对本发明的限定。

实施例1:

A 组份包括100 份粘度为5000cps 的α,ω- 二羟基聚二甲基硅氧烷、10份粘度为50万cps的羟基二甲基甲硅氧基硅生胶、100 份粘度为50cps 的单端羟基硅油、150份5μm大小的球型三氧化二铝、20份大小的50nm的纳米钙粉、0.1 份天然气炭黑、5 份甘油有机磷酸钙;

B 组份包括15 份甲乙烯基三乙氧基硅烷、2 份KH-570、0.5 份二正丁基双乙酸乙酰乙酯锡。

使用时将A 组份与B 组份按重量比100:5混合,抽真空排泡室温固化5d后制得硅橡胶,其固化时间及固化后灌封胶性能测试见表一

实施例2:

A 组份包括120 份粘度为3000cps 的α,ω- 二羟基聚二甲基硅氧烷、30份粘度为80万cps的羟基二甲基甲硅氧基硅生胶、120 份粘度为80cps 的二甲基硅油、180份2μm大小的球型三氧化二铝、30份大小的80nm的纳米钙粉、0.1 份天然气炭黑、5 份甘油有机磷酸钙;

B 组份包括16.5 份甲乙烯基三乙氧基硅烷、2 份KH-570、0.5 份二正丁基双乙酸乙酰乙酯锡。

使用时将A 组份与B 组份按重量比100:4混合,抽真空排泡室温固化5d后制得硅橡胶,其固化时间及固化后灌封胶性能测试见表一

实施例3:

A 组份包括150 份粘度为1500cps 的α,ω- 二羟基聚二甲基硅氧烷、50份粘度为100万cps羟基二甲基甲硅氧基硅生胶、150 份粘度为20cps 的二甲基硅油、200份5μm大小的球型三氧化二铝、5份大小的90nm的纳米钙粉、0.1 份天然气炭黑、5 份甘油有机磷酸钠;

B 组份包括20 份甲乙烯基三乙氧基硅烷、2 份、N-β-( 氨乙基)-γ- 氨丙基三甲氧基硅烷、0.5 份二乙酰丙酮锡。

使用时将A组份与B组份按重量比100:4.5混合,抽真空排泡后室温固化5d制得硅橡胶,其固化时间及固化后灌封胶性能测试见表一

实施例4:

A 组份包括120 份粘度为5000cps 的α,ω- 二羟基聚二甲基硅氧烷、30份粘度为80万cps羟基二甲基甲硅氧基硅生胶、120 份粘度为20cps 的二甲基硅油、150份2μm大小的球型三氧化二铝、30份大小的80nm的纳米钙粉、0.1 份天然气炭黑、5 份甘油有机磷酸钠;

B 组份包括13 份正硅酸乙酯、2 份、N-β-( 氨乙基)-γ- 氨丙基三甲氧基硅烷、0.5 份二乙酰丙酮锡。

使用时将A组份与B组份按重量比100:3.5混合,抽真空排泡后室温固化5d制得硅橡胶,其固化时间及固化后灌封胶性能测试见表一

实施例5:

A 组份包括150 份粘度为3000cps 的α,ω- 二羟基聚二甲基硅氧烷、10份粘度为100万cps羟基二甲基甲硅氧基硅生胶、100 份粘度为80cps 的二甲基硅油、180份5μm大小的球型三氧化二铝、5份大小的50nm的纳米钙粉、0.1 份天然气炭黑、5 份甘油有机磷酸钾;

B 组份包括12 份正硅酸乙酯、2 份Kh-550、0.5 份乙酰乙酸乙酯锡。

使用时将A组份与B组份按重量比100:3.5混合,抽真空排泡后室温固化3d制得硅橡胶,其固化时间及固化后灌封胶性能测试见表一

实施例6:

A 组份包括100 份粘度为1500cps 的α,ω- 二羟基聚二甲基硅氧烷、50份粘度为50万cps羟基二甲基甲硅氧基硅生胶、150 份粘度为50cps 的二甲基硅油、200份8μm大小的球型三氧化二铝、20份大小的90nm的纳米钙粉、0.1 份天然气炭黑、5 份甘油有机磷酸钾;

B 组份包括12 份正硅酸乙酯、2 份Kh-550、0.5 份乙酰乙酸乙酯锡。

使用时将A组份与B组份按重量比100:3.5混合,抽真空排泡后室温固化5d制得硅橡胶,其固化时间及固化后灌封胶性能测试见表一:

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