本发明属于密封胶
技术领域：
，具体涉及一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶及其制备方法。
背景技术：
：当前随着科学技术的不断革新，电子电器产业得到了迅猛发展，并逐渐形成了更加精细化、便携化以及功能化的产品特色。导热胶是一种将晶体管等其它发热元件粘接到印刷电路板组装件或散热器上的高性能弹性体。作为电子电器类产品中不可或缺的主要部件，导热胶可以有效减少因热能集中而导致的产品缺陷问题。目前市面上导热胶的种类纷繁复杂，主要包含：有机硅类、丙烯酸类、环氧类、环氧-丙烯酸复合体系以及环氧-有机硅复合体系等。硅烷改性聚醚密封胶是一类以端硅烷基封端聚醚为主体树脂配制而成的新型粘接密封材料，具有比有机硅更广泛的基材适用性。近年来在我国建筑、家装以及工业领域得到了较好推广和应用。然而，在电子电器行业尤其在导热领域的应用还相对较少，这主要是因为常规的硅烷改性聚醚树脂的力学性能相对较低且耐热性能相对较差，尤其是高温条件下，易发生变色、发黏、开裂及粉化等老化现象，从而失去密封粘接的效果。专利cn106590501、cn108048015以及cn108179000均提到了硅烷改性聚醚树脂与环氧树脂的配合体系。但专利cn106590501、cn108048015以及cn108179000所要求的主体树脂是甲(乙)氧基硅烷封端的聚醚树脂，制备的密封胶存在耐热性能不足的问题。专利cn108179000提到的是硅烷改性树脂和支化聚醚环氧树脂联用，但支化聚醚环氧树脂主要是用来作为粘接促进剂，提高硅烷改性聚醚树脂对预制混凝土基材的粘接性能，而不能提高密封胶的力学性能(剪切强度)。专利cn108048015技术提到用双酚a型环氧树脂提高硅烷改性聚醚树脂的强度，但其剪切强度值不高于6mpa，仍不能满足某些电子电器行业的应用要求。而本技术方案可以将密封胶的剪切强度提高至7mpa以上。通过实验研究，上述三项现有专利密封胶也存在导热性能不足的问题，只能用于满足传统的粘接密封用途，不能应用于电子电器行业的导热用途。基于上述问题，迫切需要一种适用电子电器行业的力学性能好、导热系数高且耐热性能好的导热胶。技术实现要素：基于此，针对上述问题，本发明提供了一种适用电子电器行业的单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶及所述导热胶的制备方法，所述导热胶具备优异的导热系数、高的剪切强度以及优异的耐热性能。为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，包括以下重量份数的组份：硅烷改性聚醚树脂40～60、环氧树脂40～60、增塑剂10-15，活性稀释剂5～10、导热填料10～20、导热辅助填料3～10、表面活性剂2-5、触变剂0.1～1、除水剂0～4、热稳定剂1～3，粘接促进剂0.1～2、第一固化剂10～15，第二固化剂0.1～1。所述的一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，优选的，硅烷改性聚醚树脂为二甲氧基苯基硅烷封端的聚醚改性聚合物，25℃黏度可以为5000mpa·s～20000mpa·s，更优选在5000mpa·s～10000mpa·s，且具有如下的结构式：所述的一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，优选的，环氧树脂为缩水甘油醚型、缩水甘油酯型或缩水甘油胺型环氧树脂中的一种；具体优选的，缩水甘油醚类环氧树脂为双酚a型环氧树脂、氢化双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂和酚醛型环氧树脂中的一种或两种以上；具体优选的，缩水甘油酯型环氧树脂为邻苯二甲酸二缩水甘油酯型环氧树脂；具体优选的，缩水甘油胺型环氧树脂为四缩水甘油二胺基二甲苯甲烷。所述的一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，优选的，活性稀释剂为单环氧化合物与多环氧化合物的复合体系；具体优选的，单环氧化合物为正丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚中的一种或两种以上；具体优选的，多环氧化合物为二缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺、聚丙二醇而缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚中的一种或两种以上；优选的，复合体系中单环氧化合物与多环氧化合物之间的质量比为0.5～6:1，更优选的质量比为1～4:1。所述的一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，优选的，导热填料为纳米氮化铝、氧化铝与氧化锌中的一种或两种以上；优选的，导热辅助填料为石墨烯纳米材料；更优选的，石墨烯纳米材料的比表面积为400～900m2/g。所述的一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，优选的，表面活性剂为聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯；更优选的，聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯的型号为t-61，t-65，t-80以及t-85中的一种或两种以上。所述的一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，优选的，第一固化剂为酮亚胺化合物；具体优选的，酮亚胺化合物为二乙烯三胺或三乙烯四胺与甲基乙基酮的反应产物。所述的一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，优选的，第二固化剂为有机锡催化剂；更优选的，有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、1,3-二月桂酰氧-1,1,3,3-四丁基二锡氧、双(乙酰丙酮酸)二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、二乙酸二丁基锡中的一种或两种以上。本发明的一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶的制备方法，所述的工艺步骤为：(1)将所述导热填料与所述导热辅助填料干燥；(2)制备所述导热辅助填料、所述硅烷改性聚醚树脂以及所述表面活性剂的混合液；(3)将上述混合液、环氧树脂、导热填料、增塑剂、活性稀释剂、触变剂、热稳定剂加入在反应釜中，并高速搅拌30～40min至混合均匀；(4)加入除水剂、粘接促进剂以及固化剂，搅拌5～10min，并在真空度为0.09mpa～0.1mpa的条件下继续搅拌10～20min，出料即得。上述制备方法中，所述步骤(1)中干燥温度为100℃，干燥时间为3h；所述步骤(2)混合液的操作为将上述导热辅助填料、硅烷改性聚醚树脂以及表面活性剂在反应釜中高速分散20～30min，然后在1000w的功率下超声40～80min。与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过合理设计配方组成以及原材料的优选，改善传统硅烷改性聚醚胶的耐热性能以及产品的导热系数，采用环氧-硅烷改性聚醚复合树脂体系，有效提高本专利产品的力学性能，从而实现复合型硅烷改性聚醚结构导热胶的高剪切强度(8～10mpa)、高导热系数(15～25w/(m·k))以及优异的粘接性能，本方案选用含苯基的硅烷改性聚醚树脂能够大大提高传统硅烷改性聚醚树脂的耐热性能(90℃600h左右)，其成分组成相对简单，易实现规模化生产。本发明为单组分可湿气固化类产品，工艺操作简单且对电子组装车间的设备及环境要求低，可广泛应用于电子行业中元器件的粘接密封。具体实施方式本发明提供了一种适用电子电器行业的单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶及所述导热胶的制备方法，为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提高这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更佳透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“优选的”、“更优选的”以及“具体优选的”是指，在某些情况下可提供某些益处的本发明实施方式。然而，在相同或其他情况下，其他实施方式也可能是优选的。另外，一个或多个优选的实施方式的叙述不意味着其他实施方式是不可用的，也不旨在将其他实施方式排除在本发明范围外。以下所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对以下实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本发明记载的范围。实施例1～4以及对比例1～2中所述的硅烷改性聚醚为优选的二甲氧基苯基硅烷封端的聚醚改性聚合物且25℃黏度为6000mpa·s；实施例1～2以及对比例1中所述的酮亚胺为优选的三乙烯四胺与甲基乙基酮的反应产物；实施例3～4中所述的酮亚胺为优选的二乙烯三胺与甲基乙基酮的反应产物。实施例1一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，包括以下重量份数的组份：所述导热胶的制备工艺步骤为：(1)将导热填料氮化铝与导热辅助填料石墨烯(400m2/g)在100℃条件下干燥3小时，备用；(2)将上述导热辅助填料石墨烯(400m2/g)、硅烷改性聚醚树脂以及表面活性剂聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯在反应釜中高速分散20～30min，然后在1000w的功率下超声40～80min，得到混合液；(3)将上述混合液、环氧树脂双酚a型环氧树脂、导热填料氮化铝、增塑剂邻苯二甲酸二甲酯、活性稀释剂正丁基缩水甘油醚和二缩水甘油醚、触变剂气相二氧化硅、热稳定剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入在反应釜中，并高速搅拌30～40min至混合均匀；(4)加入除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、粘接促进剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以及固化剂酮亚胺和双(乙酰丙酮酸)二丁基锡，搅拌5～10min，并在真空度为0.09mpa～0.1mpa的条件下继续搅拌10～20min，出料即得。实施例2一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，包括以下重量份数的组份：所述导热胶的制备工艺步骤为：(1)将导热填料氧化铝与导热辅助填料石墨烯(600m2/g)在100℃条件下干燥3小时，备用；(2)将上述导热辅助填料石墨烯(600m2/g)、硅烷改性聚醚树脂以及表面活性剂聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯在反应釜中高速分散20～30min，然后在1000w的功率下超声40～80min，得到混合液；(3)将上述混合液、环氧树脂双酚a型环氧树脂和双酚f型环氧树脂、导热填料氧化铝、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、活性稀释剂烯丙基基缩水甘油醚和聚丙二醇二缩水甘油醚、触变剂气相二氧化硅、热稳定剂三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯加入在反应釜中，并高速搅拌30～40min至混合均匀；(4)加入除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、粘接促进剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以及固化剂酮亚胺和1,3-二月桂酰氧-1,1,3,3-四丁基二锡氧，搅拌5～10min，并在真空度为0.09mpa～0.1mpa的条件下继续搅拌10～20min，出料即得。实施例3一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，包括以下重量份数的组份：所述导热胶的制备工艺步骤为：(1)将导热填料氮化铝和氧化铝与导热辅助填料石墨烯(500m2/g)在100℃条件下干燥3小时，备用；(2)将上述导热辅助填料石墨烯(500m2/g)、硅烷改性聚醚树脂以及表面活性剂聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯在反应釜中高速分散20～30min，然后在1000w的功率下超声40～80min，得到混合液；(3)将上述混合液、环氧树脂双酚a型环氧树脂、导热填料氮化铝和氧化铝、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、活性稀释剂烯正丁基缩水甘油醚和丁二醇二缩水甘油醚、触变剂气相二氧化硅、热稳定剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入在反应釜中，并高速搅拌30～40min至混合均匀；(4)加入除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、粘接促进剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以及固化剂酮亚胺和双(乙酰丙酮酸)二丁基锡，搅拌5～10min，并在真空度为0.09mpa～0.1mpa的条件下继续搅拌10～20min，出料即得。实施例4一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，包括以下重量份数的组份：所述导热胶的制备工艺步骤为：(1)将导热填料氮化铝和氧化锌与导热辅助填料石墨烯(900m2/g)在100℃条件下干燥3小时，备用；(2)将上述导热辅助填料石墨烯(900m2/g)、硅烷改性聚醚树脂以及表面活性剂聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯在反应釜中高速分散20～30min，然后在1000w的功率下超声40～80min，得到混合液；(3)将上述混合液、环氧树脂双酚a型环氧树脂、导热填料氮化铝和氧化锌、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、活性稀释剂正丁基缩水甘油醚和丁二醇而缩水甘油醚、触变剂气相二氧化硅、热稳定剂三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯加入在反应釜中，并高速搅拌30～40min至混合均匀；(4)加入除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、粘接促进剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以及固化剂酮亚胺和双(乙酰丙酮酸)二丁基锡，搅拌5～10min，并在真空度为0.09mpa～0.1mpa的条件下继续搅拌10～20min，出料即得。对比例1一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶，包括以下重量份数的组份：所述导热胶的制备工艺步骤为：(1)将导热填料氮化铝在100℃条件下干燥3小时，备用；(2)将硅烷改性聚醚、环氧树脂双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、导热填料氮化铝、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、活性稀释剂烯丙基基缩水甘油醚和丁二醇而缩水甘油醚、触变剂气相二氧化硅、热稳定剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入在反应釜中，并高速搅拌30～40min至混合均匀；(3)加入除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、粘接促进剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以及固化剂酮亚胺和双(乙酰丙酮酸)二丁基锡，搅拌5～10min，并在真空度为0.09mpa～0.1mpa的条件下继续搅拌10～20min，出料即得。对比例2一种单组份硅烷改性聚醚导热胶，包括以下重量份数的组份：组份名称重量份树脂硅烷改性聚醚100增塑剂邻苯二甲酸二丁酯10导热填料氮化铝20触变剂气相二氧化硅1热稳定剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯3除水剂乙烯基三甲氧基硅烷2粘接促进剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.8固化剂双(乙酰丙酮酸)二丁基锡0.2所述导热胶的制备工艺步骤为：(1)将导热填料氮化铝在100℃条件下干燥3小时，备用；(2)将硅烷改性聚醚、导热填料氮化铝、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、触变剂气相二氧化硅、热稳定剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入在反应釜中，并高速搅拌30～40min至混合均匀；(3)加入除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、粘接促进剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以及固化剂双(乙酰丙酮酸)二丁基锡，搅拌5～10min，并在真空度为0.09mpa～0.1mpa的条件下继续搅拌10～20min，出料即得。测试上述实施例1-4和对比例1-2的剪切强度和导热系数，测定方法分别为：剪切强度：参考gb/t7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料)，基材为阳极氧化铝，胶层厚度为3mm；导热系数：iso22007-2-2008塑料.热传导率和热扩散率的测定.第2部分:瞬时平面热源(发热盘)法。测定结果如下表所示。实施例1-4及对比例1-2的性能参数以上结果清楚地表明了，表面本技术方案可提供密封胶非常优异的剪切强度以及导热系数。当前第1页12