一种导热粘接硅胶的制作方法

文档序号:12406496阅读:273来源:国知局

本发明涉及一种导热硅胶,特别是涉及一种中导热、中等强度、高粘接性、抗中毒、触变性好的聚光式太阳能铝片粘接硅胶,属于有机硅胶黏剂领域。



背景技术:

目前市场上的聚光式太阳能导热硅胶分为溶剂型的和无溶剂型的,溶剂型的主要以添加甲苯的居多,添加溶剂主要是起到增加流动性的功效。缺点在于甲苯对人体有害,不环保,固化后的样片由于甲苯的挥发(甲苯的沸点是110℃),可能产生一些空洞,导热传递的粉料之间就产生间隙,引起传热的中断,造成器件的热量多度集中,引起器件局部多热,甚至烧坏器件。无溶剂型的存在流动性不够好,导致操作不便,影响使用。同时这两种硅胶都存在轻微中毒的情况,使得胶水固化不完全,导致产品的整体性能下降;还有硅胶提供的粘接力不足,后期使用中有脱落的现象出现。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种中导热、中等强度、高粘接性、抗中毒、触变性好的聚光式太阳能铝片粘接硅胶。

本发明为了解决上述存在的问题,特提出如下技术方案:一种中导热、中等强度、高粘接性、抗中毒、触变性好的聚光式太阳能铝片粘接硅胶,为单组份加热固化硅氢加成型有机硅胶,各组分原料按重量比所占比例如下:

基料98-99份

交联剂0.7-1.2份

粘接剂0.27-0.6份

抑制剂0.01-0.1份

催化剂0.02-0.1份

其中,上述基料为甲基乙烯基硅油、稀释剂、导热填料按重量比(19-21):(4-6):(73-75)依次加入到捏合机中,其中导热填料需分多次加入,先低速搅拌一段时间,待粉料完全混入硅油中后,提高捏合机转速,同时打开加热,将温度设定为150℃,到温后混合2h,最后在0.8MPa的真空度下搅拌10分钟,趁热将基料出到密封桶中,密封保存 待用。

在上述技术方案基础上,本发明还可以做如下改进:

进一步,所述甲基乙烯基硅油为端、侧含有乙烯基,且为至少含有两个乙烯基的有机聚硅氧烷或其混合物。具体结构式如(1)

其中,R1为-Vi;R2为-Vi或-Me,15》n1》9,15》n2》9。

进一步,上述甲基乙烯基硅油在150℃下4h,热失重<0.04%,粘度为5000mPa.s~20000mPa.s,乙烯基含量为0.1~5wt%。

进一步,稀释剂为聚二甲基硅氧烷,粘度为10~200mPa.s。

采用上述进一步方案的有益效果是:控制了基胶的粘度、触变性,增加了流动性,方便了后期产品的操作使用性,同时避免了引入甲苯等溶剂带来的影响。

进一步,导热填料为5μm氧化铝、20μm氧化铝中的一种或两者的混合物,氧化铝粉表面经过活性处理。

采用上述进一步的有益效果:经过表面处理的氧化铝,能够更好的分散在体系中,抗沉淀性好,同时能有效提高胶体对基材的附着力。

进一步,所述交联剂为甲基含氢聚硅氧烷,含氢量为0.5~1.0wt%,粘度为10~100mPa.s,所述交联剂为端、侧含有氢键。具体结构式如(2)

其中,K1、K2为-H或-Me,并且至少有一个为-H,10》n1》0,15》n2》9。

进一步,所述粘接剂结构式如(3)所示:

使用上述进一步粘接剂的有益效果:分子中含有多个环氧基团,能够有效提高对基材的粘接作用;少量的C=C双键能够参与到基体的硅氢加成反应中去,避免了引入无用分子结构,同时保证了粘接剂后期稳定性以及老化性能;少量的羰基也有助于提高胶体对基材表面的粘接力。

进一步,所述抑制剂为炔醇类化合物1-乙炔-1-环己醇、3-甲基-1-丁炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇中的任意一种,优选1-乙炔-1-环己醇。

进一步,所述催化剂应该选择铂系催化剂,优选抗中毒铂—乙烯基硅氧烷配合物,其中铂含量在3000~10000ppm,优选铂含量3000ppm。

采用上述进一步的有益效果:有效降低了胶水固化过程中出现的中毒现象。

具体实施方式

以下结合具体的实施例对本发明中的过程和原理进行具体描述,所举实例只是为了对本发明进一步的解释说明,并不是用来限定本发明的具体范围。

本胶水固化条:150℃,30分钟。

实施例1

在25℃下,先称取粘度为20000mPa.s的如结构式(1),其中R1为-Vi,R2为-Me的甲基乙烯基硅油(乙烯基含量为0.1wt%)100g,粘度为5000mPa.s的如结构式(1),其 中R1为-Vi,R2为-Vi的甲基乙烯基硅油(乙烯基含量为5wt%)100g;粘度为10mPa.s的稀释剂50g,加入到2L捏合机中,然后称取粒径为5μm的氧化铝粉300g加入到捏合机中,低转速搅拌10分钟,然后继续加入粒径为5μm的氧化铝粉300g,低速搅拌10分钟,最后再加入粒径为5μm的氧化铝粉140g;低速搅拌10分钟,提高捏合机转速,同时打开加热,将温度设定为150℃,到温后混合2h,最后在0.8MPa的真空度下搅拌10分钟,趁热将基料出到密封桶中,密封保存待用;

称取上述基料99g;如结构式(3)的粘接剂0.27g;粘度为100mPa.s的如结构式(2),其中K1为-H,K2为-H的甲基含氢聚硅氧烷(含氢量为1.0wt%)0.7g;3,5-二甲基-1-己炔-3-醇0.01g,在小型混合设备中混合均匀;再加入铂含量为10000ppm抗中毒铂—乙烯基硅氧烷配合物0.02g,初步混合后,再脱真空进一步混合均匀。

实施例2

在25℃下,先称取粘度为20000mPa.s的如结构式(1),其中R1为-Vi,R2为-Vi的甲基乙烯基硅油(乙烯基含量为0.1wt%)150g,粘度为5000mPa.s的如结构式(1),其中R1为-Vi,R2为-Me的甲基乙烯基硅油(乙烯基含量为5wt%)40g;粘度为10mPa.s的稀释剂60g;加入到2L捏合机中,然后称取粒径为20μm的氧化铝粉300g加入到捏合机中,低转速搅拌10分钟,然后继续加入粒径为20μm的氧化铝粉300g,低速搅拌10分钟,最后再加入粒径为20μm的氧化铝粉130g;低速搅拌10分钟,提高捏合机转速,同时打开加热,将温度设定为150℃,到温后混合2h,最后在0.8MPa的真空度下搅拌10分钟,趁热将基料出到密封桶中,密封保存待用;

称取上述基料98g;如结构式(3)的粘接剂0.4g;粘度为10mPa.s的如结构式(2),其中K1为-H,K2为-Me的甲基含氢聚硅氧烷(含氢量为0.5wt%)0.4g,粘度为50mPa.s的甲基含氢聚硅氧烷(侧含氢,含氢量为0.5wt%)0.6g;3-甲基-1-丁炔-3-醇0.05g,在小型混合设备中混合均匀;再加入铂含量为5000ppm抗中毒铂—乙烯基硅氧烷配合物0.05g,初步混合后,再脱真空进一步混合均匀。

实施例3

在25℃下,先称取粘度为10000mPa.s的如结构式(1),其中R1为-Vi,R2为-Vi的甲基乙烯基硅油(乙烯基含量为3wt%)190g;粘度为50mPa.s的稀释剂40g;加入到2L捏合机中,然后称取粒径为5μm的氧化铝粉250g,粒径为20μm的氧化铝粉50g,加入到捏合机中,低转速搅拌10分钟,然后继续加入粒径为20μm的氧化铝粉300g,低速搅拌10分钟,最后再加入粒径为20μm的氧化铝粉150g;低速搅拌10分钟,提高捏合机 转速,同时打开加热,将温度设定为150℃,到温后混合2h,最后在0.8MPa的真空度下搅拌10分钟,趁热将基料出到密封桶中,密封保存待用;

称取上述基料98g;如结构式(3)的粘接剂0.6g;粘度为50mPa.s的如结构式(2),其中K1为-Me,K2为-H的甲基含氢聚硅氧烷(含氢量为1.2wt%)1.2g;1-乙炔-1-环己醇0.05g,在小型混合设备中混合均匀;再加入铂含量为3000ppm抗中毒铂—乙烯基硅氧烷配合物0.1g,初步混合后,再脱真空进一步混合均匀。

对比实施例1

在25℃下,先称取粘度为20000mPa.s的如结构式(1),其中R1为-Vi,R2为-Me的甲基乙烯基硅油(乙烯基含量为0.1wt%)100g,粘度为5000mPa.s的如结构式(1),其中R1为-Vi,R2为-Vi的甲基乙烯基硅油(乙烯基含量为5wt%)100g;粘度为10mPa.s的稀释剂50g,加入到2L捏合机中,然后称取粒径为5μm的氧化铝粉300g加入到捏合机中,低转速搅拌10分钟,然后继续加入粒径为5μm的氧化铝粉300g,低速搅拌10分钟,最后再加入粒径为5μm的氧化铝粉140g;低速搅拌10分钟,提高捏合机转速,同时打开加热,将温度设定为150℃,到温后混合2h,最后在0.8MPa的真空度下搅拌10分钟,趁热将基料出到密封桶中,密封保存待用;

称取上述基料99g;粘度为100mPa.s的如结构式(2),其中K1为-H,K2为-H的甲基含氢聚硅氧烷(含氢量为1.0wt%)0.7g;3,5-二甲基-1-己炔-3-醇0.01g,在小型混合设备中混合均匀;再加入铂含量为10000ppm抗中毒铂—乙烯基硅氧烷配合物0.02g,初步混合后,再脱真空进一步混合均匀。

对比例1的组分与实施例1的组分相比较,没有使用粘接剂。

对比实施例2

在25℃下,先称取粘度为20000mPa.s的如结构式(1),其中R1为-Vi,R2为-Vi的甲基乙烯基硅油(乙烯基含量为0.1wt%)150g,粘度为5000mPa.s的如结构式(1),其中R1为-Vi,R2为-Me的甲基乙烯基硅油(乙烯基含量为5wt%)40g;甲苯60g;加入到2L捏合机中,然后称取粒径为20μm的氧化铝粉300g加入到捏合机中,低转速搅拌10分钟,然后继续加入粒径为20μm的氧化铝粉300g,低速搅拌10分钟,最后再加入粒径为20μm的氧化铝粉130g;低速搅拌10分钟,提高捏合机转速,同时打开加热,将温度设定为150℃,到温后混合2h,最后在0.8MPa的真空度下搅拌10分钟,趁热将基料出到密封桶中,密封保存待用。

称取上述基料98g;如结构式(3)的粘接剂0.4g;粘度为10mPa.s的如结构式(2),其中K1为-H,K2为-Me的甲基含氢聚硅氧烷(含氢量为0.5wt%)0.4g,粘度为50mPa.s的甲基含氢聚硅氧烷(侧含氢,含氢量为0.5wt%)0.6g;3-甲基-1-丁炔-3-醇0.05g,在小型混合设备中混合均匀;再加入铂含量为5000ppm抗中毒铂—乙烯基硅氧烷配合物0.05g,初步混合后,再脱真空进一步混合均匀。

对比例2的组分与实施例2的组分相比较,对比例的稀释剂换成了甲苯。

对比实施例3

在25℃下,先称取粘度为10000mPa.s的如结构式(1),其中R1为-Vi,R2为-Vi的甲基乙烯基硅油(乙烯基含量为3wt%)190g;粘度为50mPa.s的稀释剂40g;加入到2L捏合机中,然后称取粒径为5μm的氧化铝粉250g,粒径为20μm的氧化铝粉50g,加入到捏合机中,低转速搅拌10分钟,然后继续加入粒径为20μm的氧化铝粉300g,低速搅拌10分钟,最后再加入粒径为20μm的氧化铝粉150g;低速搅拌10分钟,提高捏合机转速,同时打开加热,将温度设定为150℃,到温后混合2h,最后在0.8MPa的真空度下搅拌10分钟,趁热将基料出到密封桶中,密封保存待用。

称取上述基料98g;如结构式(3)的粘接剂0.6g;粘度为50mPa.s的如结构式(2),其中K1为-Me,K2为-H的甲基含氢聚硅氧烷(含氢量为1.2wt%)1.2g;1-乙炔-1-环己醇0.05g,在小型混合设备中混合均匀;再加入铂含量为3000ppm铂—乙烯基硅氧烷配合物0.1g,初步混合后,再脱真空进一步混合均匀。

对比例3的组分与实施例3的组分相比较,对比例的催化剂为非抗中毒特性的。

实施例1-3及对比例1-2的性能参数测试结果如下表:

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不是用于限制本发明范围,凡是在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均已该包含在本发明的保护范围之内。

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