一种导热单组份脱醇型RTV密封胶及其制备方法与流程

文档序号:12642967阅读:398来源:国知局

本发明属于硅橡胶领域,尤其涉及一种导热单组份脱醇型RTV密封胶及其制备方法。



背景技术:

随着电子电气和照明行业的高速发展,单组分脱醇型RTV密封胶由于具有耐高低温、无腐蚀性、耐候性能优异、环保无毒和价格低廉等优点,获得了飞速发展。但是,随着电子电气和照明产品朝着集成化、高性能化的方向发展,对散热的要求越来越高。这就对密封胶的导热性能提出了更高的要求。普通的脱醇型密封胶导热系数普遍偏低,不能为电子电气和照明产品提供较好的散热需求,时间长了会影响电子电气和照明产品的使用寿命,并且限制这类产品的发展。

因此,本领域内急需一种导热系数较高、且可以大规模生产使用的单组份脱醇型RTV(室温硫化型)密封胶。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于提供一种导热单组份脱醇型RTV密封胶及其制备方法,旨在提供一种导热系数较高、且可以大规模生产使用的单组份脱醇型RTV密封胶。

本发明是这样实现的,一种导热单组份脱醇型RTV密封胶,所述导热单组份脱醇型RTV密封胶包括α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、交联剂、导热填料、羟基清除剂、硅烷偶联剂及催化剂;

所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、交联剂、导热填料、羟基清除剂、硅烷偶联剂及催化剂的质量比为100:2~10:100~350:0.5~3:0.5~3:0.5~5。

本发明还提供了一种上述导热单组份脱醇型RTV密封胶的制备方法,包括以下步骤:

先将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、导热填料、纳米补强填料加入捏合机中,物料温度保持在101~140℃,真空度保持在-0.1~-0.08MPa,捏合1~3h,冷却后再经三辊研磨机研磨两遍得到基料;将所述基料加入动力混合机中,再加入二甲基硅油、交联剂、羟基清除剂,真空度保持在-0.1~-0.08MPa,搅拌1~2h;再加入催化剂和硅烷偶联剂,搅拌1~2h,出料装入胶管,即得所述导热单组份脱醇型RTV密封胶。

本发明与现有技术相比,有益效果在于:本发明实施例提供的导热单组份脱醇型RTV密封胶,以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为交联主体材料,通过添加交联剂,导热填料,纳米补强填料等助剂反应形成,原料易得,价格便宜,适合大规模生产使用。此外,提供的导热单组份脱醇型RTV密封胶具有导热系数高,储存稳定性好,耐黄变性能优异等特点。适合于电子电气、灯具照明、充电桩和锂电池及其他对导热要求高的行业。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种导热单组份脱醇型RTV密封胶,一种导热单组份脱醇型RTV密封胶,所述导热单组份脱醇型RTV密封胶包括α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、交联剂、导热填料、羟基清除剂、硅烷偶联剂及催化剂;

所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、交联剂、导热填料、羟基清除剂、硅烷偶联剂及催化剂的质量比为100:2~10:100~350:0.5~3:0.5~3:0.5~5。

本发明实施例提供的导热单组份脱醇型RTV密封胶,以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为交联主体材料,通过添加交联剂,导热填料,纳米补强填料等助剂反应形成,原料易得,价格便宜,适合大规模生产使用。此外,提供的导热单组份脱醇型RTV密封胶具有导热系数高,储存稳定性好,耐黄变性能优异等特点。适合于电子电气、灯具照明、充电桩和锂电池及其他对导热要求高的行业。

进一步地,所述导热单组份脱醇型RTV密封胶包括以下质量分数的原料组成:

具体地,所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度为1500~80000cps,优选20000-80000cps。以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为密封胶基础聚合物,使用较高黏度的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷会使获得的密封胶具有较高的分子量,从而可以赋予密封胶更好的机械性能。若使用α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷粘度过低,会使制得的密封胶较脆,性能较差。

所述二甲基硅油在25℃下的粘度为50~1000cps,优选100~800cps。二甲基硅油在密封胶中起到增塑剂的作用,可以提高密封胶的产品塑性,赋予密封胶更好的柔韧性,同时降低产品粘度以利于添加更多的导热填料,进而提高密封胶的导热性能。

所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和正硅酸乙酯中的至少一种。优选为甲基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷组合;甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷组合;甲基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯组合;甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯组合。

具体地,所述导热填料为硅微粉、氧化铝、氧化镁、氧化锌和氮化硼中的至少一种。选用导热系数较高的硅微粉、氧化铝、氧化镁、氧化锌及氮化硼导热填料,可以赋予密封胶较高的导热性能。不同导热填料间互配使用,可以起到协同的作用,形成更高的导热系数。所述导热填料优选为硅微粉和氧化铝组合,其质量比为1:5;氧化镁和氧化锌组合,其质量比为3:2;氧化镁和氮化硼组合,其质量比为1:2;硅微粉、氧化铝和氧化镁组合,其质量比为1:2:1。

所述纳米补强填料为纳米碳酸钙、沉淀法白炭黑和气相法白炭黑中的至少一种;优选为气相法白炭黑。纳米补强填料为产品体系中的补强成分,添加是为了提高产品固化后的强度,缺少这一组分会降低产品强度,不会影响产品稳定性、导热性等性能。

所述羟基清除剂为氯化钙、氯化镁、分子筛和六甲基二硅氮烷中的至少一种。优选为六甲基二硅氮烷。羟基清除剂在密封胶中可以清除水分,利于提高密封胶的储存稳定性。

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。优选为γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷组合;乙烯基三乙氧基硅烷和N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷组合;γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷组合。硅烷偶联剂在密封胶中起到提高粘接性的作用,可赋予密封剂对金属、PCB、玻璃和大部分塑料等材料形成优异的粘接性。粘接性优异的密封胶在热源与密封胶间会有良好的导热通路。有助于将热量传导出去。

所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、钛酸四甲酯、钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、钛酸异丙酯和钛酸正丁酯中的至少一种;优选为二月桂酸二丁基锡或钛酸异丙酯。

本发明实施例还提供了上述导热单组份脱醇型RTV密封胶的制备方法,包括以下步骤:

先将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、导热填料、纳米补强填料加入捏合机中,物料温度保持在101~140℃,真空度保持在-0.1~-0.08MPa,捏合1~3h,冷却后再经三辊研磨机研磨两遍得到基料;将所述基料加入动力混合机中,再加入二甲基硅油、交联剂、羟基清除剂,真空度保持在-0.1~-0.08MPa,转速保持在10~30rpm(转/每分钟),搅拌1~2h;再加入催化剂和硅烷偶联剂,转速保持在10~20rpm,搅拌1~2h,出料装入胶管,即得所述导热单组份脱醇型RTV密封胶。

具体地,针对单组分脱醇型RTV密封胶储存稳定性差,本制备方法先将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和含水量较高的导热填料、纳米补强填料添加于捏合机中,在温度101~140℃,真空度-0.1~-0.08MPa条件下捏合,除去水分从而提高密封胶储存稳定性。

针对导热填料、纳米补强填料在捏合机中颗粒较多、分散不均匀,影响产品强度和导热性能。本制备方法采用三辊研磨机将捏合机中做好的基料研磨两遍,从而得到分散均匀的基料,用以制备密封胶。

针对单组分脱醇型RTV密封胶制备过程添加催化剂后易产生粘度高峰期,形成凝胶,无法生产的情况。本制备方法采用的是添加催化剂后维持动力混合机低转速,将转速保持在10~20rpm。从而避免凝胶的产生,以达到正常生产的目的。

本发明实施例提供的导热单组份脱醇型RTV密封胶的制备方法,过程简便易行,便于工业化生产。

以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

实施例1

将粘度为25000cps的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、硅微粉50份、氧化铝250份、气相法白炭黑15份加入捏合机中,物料温度保持在140℃,真空度保持在-0.085MPa,捏合1.5小时,冷却后再经三辊研磨机研磨两遍得到基料。将研磨后的基料加入动力混合机中,再加入粘度为50cps的二甲基硅油20份、甲基三甲氧基硅烷2份、正硅酸乙酯5份、分子筛2份,真空度保持在-0.092MPa,转速保持在15rpm,搅拌1h。然后再加入钛酸异丙酯3份,Nγ-氨丙基三乙氧基硅烷2份,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1份,转速保持在15rpm,搅拌1h,出料装入胶管,即可得到导热单组份脱醇型RTV密封胶。

实施例2

将粘度为30000cps的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、氧化铝300份、纳米碳酸钙30份加入捏合机中,物料温度保持在130℃,真空度保持在-0.08MPa,捏合2小时,冷却后再经三辊研磨机研磨两遍得到基料。将研磨后的基料加入动力混合机中,再加入粘度为500cps的二甲基硅油20份、甲基三乙氧基硅烷4份、甲基三甲氧基硅烷4份、氯化钙0.6份,真空度保持在-0.08MPa,转速保持在20rpm,搅拌1.5h。然后再加入钛酸四甲酯0.8份,γ-氨丙基三乙氧基硅烷1份,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1份,转速保持在10rpm,搅拌1h,出料装入胶管,即可得到导热单组份脱醇型RTV密封胶。

实施例3

将粘度为50000cps的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、硅微粉100份、氮化硼100份、气相法白炭黑20份加入捏合机中,物料温度保持在120℃,真空度保持在-0.09MPa,捏合1.5小时,冷却后再经三辊研磨机研磨两遍得到基料。将研磨后的基料加入动力混合机中,再加入粘度为350cps的二甲基硅油25份、甲基三甲氧基硅烷5份、乙烯基三甲氧基硅烷3份、六甲基二硅氮烷3份,真空度保持在-0.09MPa,转速保持在15rpm,搅拌1h。然后再加入二月桂酸二丁基锡3份,N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷2份,γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷2份,转速保持在20rpm,搅拌1.5h,出料装入胶管,即可得到导热单组份脱醇型RTV密封胶。

实施例4

将粘度为80000cps的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、氧化镁150份、氧化锌100份、沉淀法白炭黑30份加入捏合机中,物料温度保持在110℃,真空度保持在-0.092MPa,捏合2.5小时,冷却后再经三辊研磨机研磨两遍得到基料。将研磨后的基料加入动力混合机中,再加入粘度为100cps的二甲基硅油30份、甲基三甲氧基硅烷2份、正硅酸乙酯5份、分子筛2份,真空度保持在-0.092MPa,转速保持在15rpm,搅拌1h。然后再加入钛酸异丙酯3份,Nγ-氨丙基三乙氧基硅烷2份,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1份,转速保持在15rpm,搅拌1h,出料装入胶管,即可得到导热单组份脱醇型RTV密封胶。

对实施例1-4中制备好的导热单组份脱醇型RTV密封胶进行性能测试,测试结果如下:

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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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