专利名称：一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法
技术领域：
本发明涉及适用于电子电器元件领域的阻燃性硅橡胶，具体涉及一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法。
背景技术：
硅橡胶具备良好的耐高低温，耐臭氧、耐候性、绝缘性及生产惰性等很多优异的性能，在国民经济的各个领域有着广泛的应用。硅橡胶的氧指数较以碳为主链的橡胶高，在燃烧时热释放速率低，火焰传播速度慢，但在明火的作用下，硅橡胶还是可以持续燃烧。硅橡胶的可燃性限制了其在电子电器，汽车，机械，航天航空，地下建筑等领域的应用。
随着电子元器件，功率电路模块，大型集成电路板，LED等高科技领域进一步实现高性能、高可靠性以及小型化的要求，而且需要在高低温、发热、高电压及放电等苛刻条件下工作，这就要求灌封材料不但具备优良的耐高低温性能、机械力学性能，电绝缘性能，还要具备良好的阻燃性能。作为赋予硅橡胶阻燃性的方法，一般用钼化合物作为阻燃剂，但是单独使用钼化合物不能获得良好的阻燃性，还要考虑使用其它物质做助剂。例如US3652488列举了炭黑，US3635874列举了氧化钛，特公昭51-24301号公报中采用添加氧化铁黑的方法，但上述物质均具有遮盖力很强的颜色，限制了其应用范围。另外有采用十溴二苯醚或者十溴二苯乙烷做阻燃助剂，取得了良好的阻燃效果，但是现在一些欧美国家出于环保方面的考虑，开始严格限制含卤素化合物的使用。还有采用氰脲酸三聚氰胺或者其它氮磷系化合物做阻燃剂制备的无卤阻燃硅胶，但氮磷系化合物要获得良好的阻燃性，需要较多的添加量，严重影响硅橡胶的机械性能，而且氮磷系化合物用于加成型电子硅橡胶中会影响钼系催化剂的活性，严重时会导致催化剂失活，硅胶无法固化。目前采用较多的是添加无机阻燃填料来提高阻燃性，例如 CNlOl 168620A，CNlOl 121820A, CN102618208, CN101735619A 均是采用添加氢氧化铝，氢氧化镁或硼酸锌中的一种或两种以上的混合物获得良好的阻燃效果。但无机阻燃填料要获得良好的阻燃性，需要较多的添加量，严重影响固化后硅橡胶的机械性能和固化前的流动性能，不能满足大功率电子元器件的灌封。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其制备的无卤阻燃硅橡胶不但具备良好的阻燃性能、力学性能和优异的流动性能，而且环保安全，易于操作。本发明所述的一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，包括以下步骤，且下述步骤中涉及的份数按重量份计(I)基料的制备将100份乙烯基聚二甲基硅氧烷，1-20份补强填料，5-25份聚倍半硅氧烷，100-300份导热填料，0-100份无卤阻燃填料，加入真空捏合机捏合均匀，然后升温至100-180°C，真空度O. 06-0. IMpa，共混30-240分钟获得基料；
(2)A组分的制备在常温下，在步骤(I)制得的100份基料中，加入钼催化剂，充分搅拌30-240分钟制得A组分；其中，钼催化剂用量相对A组份的用量为l-500ppm ；(3) B组分的制备在常温下，在步骤(I)制得的100份基料中，加入O. 2-20份含氢硅油交联剂、O. 0005-0. 02份胺类化合物和O. 002-0. 5份交联抑制剂，充分搅拌30-240分钟制得B组分；(4)无卤阻燃硅橡胶的制备在室温下，取等质量的步骤(2)制得的A组分和步骤
(3)制得的B组份混合均匀，抽真空脱泡，然后室温或者加热固化得到无卤阻燃硅橡胶。步骤(I)中所述乙烯基聚二甲基硅氧烷为直链型乙烯基聚二甲基硅氧烷或支链型乙烯基聚二甲基硅氧烷中的一种或两种以上的混合物，乙烯基含量为O. 1-3. 0wt%, 25度粘度为 200-5000mpa. S。
步骤(I)中所述的补强材料为乙烯基MQ硅树脂，乙烯基含量为O. l_6wt%。乙烯基MQ树脂相比白炭黑，不但降低了有机硅灌封胶的粘度，而且经过本发明人认真研究发现，体系中添加乙稀基MQ娃树脂有助于提闻I父料的流动性能。步骤(I)中所述的聚倍半硅氧烷为具有笼状结构的多面体低聚倍半硅氧烷，其分子式为(RSiOh5)8，其结构式如下
权利要求
1.一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，且下述步骤中涉及的份数按重量份计 (1)基料的制备将100份乙烯基聚二甲基硅氧烷，1-20份补强填料，5-25份聚倍半硅氧烷，100-300份导热填料，0-100份无卤阻燃填料，加入真空捏合机捏合均匀，然后升温至100-180°C，真空度O. 06-0. IMpa，共混30-240分钟获得基料； (2)A组分的制备在常温下，在步骤(I)制得的100份基料中，加入钼催化剂，充分搅拌30-240分钟制得A组分；其中，钼催化剂用量相对A组份的用量为l-500ppm ； (3)B组分的制备在常温下，在步骤(I)制得的100份基料中，加入O. 2-20份含氢硅油交联剂、O. 0005-0. 02份胺类化合物和O. 002-0. 5份交联抑制剂，充分搅拌30-240分钟制得B组分； (4)无卤阻燃硅橡胶的制备在室温下，取等质量的步骤(2)制得的A组分和步骤(3)制得的B组份混合均匀，抽真空脱泡，然后室温或者加热固化得到无卤阻燃硅橡胶。
2.根据权利要求I所述的一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于；步骤(I)中所述乙烯基聚二甲基硅氧烷为直链型乙烯基聚二甲基硅氧烷或支链型乙烯基聚二甲基硅氧烷中的一种或两种以上的混合物，乙烯基含量为O. 1-3. 0wt%, 25度粘度为200-5000mpa.So
3.根据权利要求I所述的一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于步骤(I)中所述的补强材料为乙烯基MQ硅树脂，乙烯基含量为O. l-6wt%。
4.根据权利要求I所述的一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于步骤(I)中所述的聚倍半硅氧烷为具有笼状结构的多面体低聚倍半硅氧烷，其分子式为(RSiOh5)8，其结构式如下
5.根据权利要求I所述的一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于步骤(I)中所述的导热填料为平均粒径为2-20um的经表面处理的石英粉、三氧化二铝中的一种或者两种以上的混合物。
6.根据权利要求I所述的一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于步骤(I)中所述的无卤阻燃填料为平均粒径为2-lOum的经表面处理过的氢氧化铝，氢氧化镁或者硼酸锌中的一种或者两种以上的混合物。
7.根据权利要求I所述的一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于所述钼催化剂为醇改性的氯钼酸、氯钼酸的乙烯基硅氧烷混合物或者氯钼酸与烯烃的络合物。
8.根据权利要求I所述的一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于所述含氢硅油交联剂含氢量为O. 1-1. 6wt%。
9.根据权利要求I所述的一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于胺类化合物为二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺或二亚丙基三胺或四甲基乙二胺。
10.根据权利要求I所述的一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，其特征在于所述交联抑制剂为3，5- 二甲基-I-己炔基-3-醇，I-己炔基-I-环己醇，2-甲基-3- 丁炔基-2-醇，2-苯基-3- 丁炔基-2-醇或乙烯基环体中一种或两种以上的混合物。
全文摘要
本发明公开了一种无卤阻燃硅橡胶的制备方法，包括基料的制备基料的制备将100重量份乙烯基聚二甲基硅氧烷，1-20重量份补强填料，5-25重量份聚倍半硅氧烷，100-300重量份导热填料，0-100重量份无卤阻燃填料，加入真空捏合机捏合均匀，然后升温至100-180℃，真空度0.06-0.1Mpa，共混30-240分钟获得基料；然后利用基料加入铂催化剂制备A组分、加入含氢硅油交联剂、胺类化合物和交联抑制剂制备B组分后，A、B组分混合均匀，抽真空脱泡、固化得到无卤阻燃硅橡胶。本发明制备的无卤阻燃硅橡胶不但具备良好的阻燃性能、力学性能和优异的流动性能，而且环保安全，易于操作。
文档编号C08L83/05GK102977613SQ20121055006
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者靳利敏, 吴向荣, 罗斌, 欧阳效志, 陈应旭, 吴加文 申请人:肇庆皓明有机硅材料有限公司