一种双组分导热灌封胶及其制备方法与流程

文档序号:27261084发布日期:2021-11-05 21:58阅读:114来源:国知局

1.本发明涉及一种电器元器件封装领域,具体是一种双组分导热灌封胶及其制备方法。


背景技术:

2.导热灌封胶是具有导热性能的1∶1双组分液态电子灌封材料,可在室温或加温下固化,除导热的特性外,还具有热膨胀率低和绝缘性高等特点,从而更加有效地消除电子元件因工作温度变化产生的破坏作用,广泛地用于粘合发热的电子器件和散热片或金属外壳,在固化前具有优良的流动性和流平性,固化后也不会因为冷热交替使用而从保护外壳中脱出,其灌封表面光滑并无挥发物生成,固化体系具有优良的抗毒性,在一般情况下无须对焊锡及涂料等做特殊处理。
3.申请号cn201610831586.5的发明专利公开了一种导热灌封胶及其制备方法,所述导热灌封胶由a剂和b剂组成,所述a剂包括100重量份基胶、10~20重量份导热填料、5~7重量份稀释剂、50~60重量份填充剂和1~2重量份增白剂,所述导热填料为经有机硅烷和/或钛酸酯表面处理的氧化铝,所述b剂包括7~23重量份交联剂、10~20重量份稀释剂、0.5~4重量份偶联剂和0.05~0.06重量份催化剂,利用经有机硅烷和/或钛酸酯表面处理的氧化铝作为导热填料,使得灌封胶具备良好的导热性,并且导热填料与填充剂相互配合,协同作用可以强化灌封胶的导热效果,导热灌封胶不易发生沉降,具有良好的稳定性,并且机械性能良好。
4.但是导热灌封胶主要用于电子元器件的粘接、密封、灌封、涂覆保护,现提出一种双组分导热灌封胶主要用于电子元器件的粘接、密封、灌封、涂覆保护,现有技术的双组分导热灌封胶是在硅树脂中添加导热填料(氢氧化铝,二氧化硅等),使导热填料分散在硅树脂中起到导热效果,现有技术导热系数一般在1.5w/(m.k)左右。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种双组分导热灌封胶及其制备方法,双组分灌封胶a、b组分1∶1混合后,在未固化前属于液体状,具有流动性;固化后属于固体,起到填充、导热作用,起到散热降低温度的作用导热性能好,填充性好,提高了产品流动性。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
7.一种双组分导热灌封胶,所述双组分导热灌封胶包括以下成分组成:
8.a组分:乙烯基硅油20~30%,二甲基硅油1~5%,二氧化硅40~50%,氢氧化铝10~20%,氮磷阻燃剂5~10%,铝酸酯偶联剂0.3~0.6%,辛基三甲氧基硅烷0.3~0.6%,铂金催化剂0.1~0.2%;
9.b组分:乙烯基硅油15~25%,含氢硅油10~15%,二甲基硅油2~4%,二氧化硅30~40%,氢氧化铝10~20%,氮磷阻燃剂5~10%,铝酸酯偶联剂0.3~0.6%,辛基三甲氧基硅烷0.3~0.6%,炔基环己醇0.001~0.004%。
10.进一步地,所述乙烯基硅油为粘度为500~600mpa.s。
11.进一步地,所述二甲基硅油为粘度为50~100mpa.s,含氢硅油粘度为
12.30~60mpa.s,含氢量为0.5%。
13.进一步地,所述二氧化硅,粒径为5~10um。
14.进一步地,所述氢氧化铝粒径为5~10um。
15.进一步地,所述氮磷阻燃剂,粒径为2~5um。
16.进一步地,所述铝酸酯偶联剂,粉末状,熔融温度55~65℃。
17.进一步地,所述辛基三甲氧基硅烷,液体,沸点约75℃。
18.进一步地,所述铂金催化剂为含量为3000ppm。
19.进一步地,所述
20.双组分导热灌封胶制备方法,包括以下步骤:
21.步骤一:预处理:
22.将铝酸酯偶联剂和辛基三甲氧基硅烷按1∶1比例混合,搅拌均匀后,放置于50℃恒温箱中静置24小时后取出,得到表面处理剂


23.将炔基环己醇倒入二甲基硅油中,搅拌均匀得到备用剂


24.步骤二:a组分制备:
25.将乙烯基硅油倒入行星分散机中,加入预处理得到的表面处理剂

,低速搅拌30min(转速250~300r/min);依次加入二氧化硅、氢氧化铝、氮磷阻燃剂,低速搅拌30min(转速250~300r/min);调高转速至1000~1200r/min搅拌温度至100℃,停止搅拌,降温至40℃以下,加入二甲基硅油、铂金催化剂低速搅拌30min(转速250~300r/min),得到产品a组分;
26.步骤三:b组分制备:
27.将乙烯基硅油、含氢硅油倒入行星分散机中,加入预处理得到的表面处理剂

,低速搅拌30min(转速250~300r/min);依次加入二氧化硅、氢氧化铝、氮磷阻燃剂,低速搅拌30min(转速250~300r/min);调高转速至1000~1200r/min搅拌温度至100℃,停止搅拌,降温至40℃以下;加入备用剂

,低速搅拌30min(转速250~300r/min),得到产品b组分;
28.步骤四:混合产品b组分与a组分,获得成品;
29.步骤五:性能检测。
30.本发明的有益效果:
31.1、本发明双组分灌封胶a、b组分1∶1混合后,在未固化前属于液体状,具有流动性;固化后属于固体,起到填充、导热作用,提高产品导热系数;
32.2、本发明起到散热降低温度的作用导热性能好,填充性好,提高了产品流动性;
33.3、本发明使用铝酸酯偶联剂和辛基三甲氧基硅烷按比例混合作为表面处理剂,附着在导热粉体表面,增加导热粉体与硅树脂的亲和性,提高导热粉体在硅树脂的添加比例和稳定性。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的
实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
35.一种双组分导热灌封胶,双组分导热灌封胶包括以下成分组成:
36.a组分:乙烯基硅油20~30%,二甲基硅油1~5%,二氧化硅40~50%,氢氧化铝10~20%,氮磷阻燃剂5~10%,铝酸酯偶联剂0.3~0.6%,辛基三甲氧基硅烷0.3~0.6%,铂金催化剂0.1~0.2%。
37.b组分:乙烯基硅油15~25%,含氢硅油10~15%,二甲基硅油2~4%,二氧化硅30~40%,氢氧化铝10~20%,氮磷阻燃剂5~10%,铝酸酯偶联剂0.3~0.6%,辛基三甲氧基硅烷0.3~0.6%,炔基环己醇0.001~0.004%。
38.乙烯基硅油为粘度为500~600mpa.s;二甲基硅油为粘度为50~100mpa.s,含氢硅油粘度为30~60mpa.s,含氢量为0.5%;二氧化硅,粒径为5~10um;氢氧化铝粒径为5~10um;氮磷阻燃剂,粒径为2~5um;铝酸酯偶联剂,粉末状,熔融温度55~65℃;辛基三甲氧基硅烷,液体,沸点约75℃;铂金催化剂为含量为3000ppm。
39.一种双组分导热灌封胶制备方法,包括以下步骤:
40.步骤一:预处理:
41.将铝酸酯偶联剂和辛基三甲氧基硅烷按1∶1比例混合,搅拌均匀后,放置于50℃恒温箱中静置24小时后取出,得到表面处理剂


42.将炔基环己醇倒入二甲基硅油中,搅拌均匀得到备用剂


43.步骤二:a组分制备:
44.将乙烯基硅油倒入行星分散机中,加入预处理得到的表面处理剂

,低速搅拌30min(转速250~300r/min);依次加入二氧化硅、氢氧化铝、氮磷阻燃剂,低速搅拌30min(转速250~300r/min);调高转速至1000~1200r/min搅拌温度至100℃,停止搅拌,降温至40℃以下,加入二甲基硅油、铂金催化剂低速搅拌30min(转速250~300r/min),得到产品a组分;
45.步骤三:b组分制备:
46.将乙烯基硅油、含氢硅油倒入行星分散机中,加入预处理得到的表面处理剂

,低速搅拌30min(转速250~300r/min);依次加入二氧化硅、氢氧化铝、氮磷阻燃剂,低速搅拌30min(转速250~300r/min);调高转速至1000~1200r/min搅拌温度至100℃,停止搅拌,降温至40℃以下;加入备用剂

,低速搅拌30min(转速250~300r/min),得到产品b组分;
47.步骤四:混合产品b组分与a组分,获得成品;
48.步骤五:性能检测。
49.实施一:
50.一种双组分导热灌封胶,双组分导热灌封胶包括以下成分组成:
51.a组分:乙烯基硅油25%,二甲基硅油5%,二氧化硅45%,氢氧化铝19%,氮磷阻燃剂5%,铝酸酯偶联剂0.4%,辛基三甲氧基硅烷0.4%,铂金催化剂0.2%;
52.b组分:乙烯基硅油20.2%,含氢硅油14%,二甲基硅油2%,二氧化硅40%,氢氧化铝18%,氮磷阻燃剂5%,铝酸酯偶联剂0.4%,辛基三甲氧基硅烷0.4%,炔基环己醇0.003%。
53.一种双组分导热灌封胶制备方法,包括以下步骤:
54.步骤一:预处理:
55.将铝酸酯偶联剂和辛基三甲氧基硅烷按1∶1比例混合,搅拌均匀后,放置于50℃恒温箱中静置24小时后取出,得到表面处理剂


56.将炔基环己醇倒入二甲基硅油中,搅拌均匀得到备用剂


57.步骤二:a组分制备:
58.将乙烯基硅油倒入行星分散机中,加入预处理得到的表面处理剂

,低速搅拌30min(转速250~300r/min);依次加入二氧化硅、氢氧化铝、氮磷阻燃剂,低速搅拌30min(转速250~300r/min);调高转速至1000~1200r/min搅拌温度至100℃,停止搅拌,降温至40℃以下,加入二甲基硅油、铂金催化剂低速搅拌30min(转速250~300r/min),得到产品a组分;
59.步骤三:b组分制备:
60.将乙烯基硅油、含氢硅油倒入行星分散机中,加入预处理得到的表面处理剂

,低速搅拌30min(转速250~300r/min);依次加入二氧化硅、氢氧化铝、氮磷阻燃剂,低速搅拌30min(转速250~300r/min);调高转速至1000~1200r/min搅拌温度至100℃,停止搅拌,降温至40℃以下;加入备用剂

,低速搅拌30min(转速250~300r/min),得到产品b组分;
61.步骤四:混合产品b组分与a组分,获得成品;
62.步骤五:对成品进行性能检测。
63.检测实施例1制备导热灌封胶主要性能如下:
64.a、b组分混合前:
65.25℃环境下测试:a组分粘度10000mpa.s,b组分粘度6000mpa.s;
66.a、b组分混合后:
67.混合后20分钟内,25℃环境下测试,混合粘度<8000mpa.s;
68.混合后产品放置80℃烤箱加热40min固化,固化后导热系数为:2.5w/(m.k)。
69.实施二:
70.一种双组分导热灌封胶,双组分导热灌封胶包括以下成分组成:
71.a组分:乙烯基硅油28%,二甲基硅油2%,二氧化硅49%,氢氧化铝14.9%,氮磷阻燃剂5%,铝酸酯偶联剂0.5%,辛基三甲氧基硅烷0.5%,铂金催化剂0.1%;
72.b组分:乙烯基硅油28.2%,含氢硅油16%,二甲基硅油3%,二氧化硅30%,氢氧化铝17%,氮磷阻燃剂5%,铝酸酯偶联剂0.4%,辛基三甲氧基硅烷0.4%,炔基环己醇0.003%。
73.一种双组分导热灌封胶制备方法,包括以下步骤:
74.步骤一:预处理:
75.将铝酸酯偶联剂和辛基三甲氧基硅烷按1∶1比例混合,搅拌均匀后,放置于50℃恒温箱中静置24小时后取出,得到表面处理剂


76.将炔基环己醇倒入二甲基硅油中,搅拌均匀得到备用剂


77.步骤二:a组分制备:
78.将乙烯基硅油倒入行星分散机中,加入预处理得到的表面处理剂

,低速搅拌30min(转速250~300r/min);依次加入二氧化硅、氢氧化铝、氮磷阻燃剂,低速搅拌30min(转速250~300r/min);调高转速至1000~1200r/min搅拌温度至100℃,停止搅拌,降温至
40℃以下,加入二甲基硅油、铂金催化剂低速搅拌30min(转速250~300r/min),得到产品a组分;
79.步骤三:b组分制备:
80.将乙烯基硅油、含氢硅油倒入行星分散机中,加入预处理得到的表面处理剂

,低速搅拌30min(转速250~300r/min);依次加入二氧化硅、氢氧化铝、氮磷阻燃剂,低速搅拌30min(转速250~300r/min);调高转速至1000~1200r/min搅拌温度至100℃,停止搅拌,降温至40℃以下;加入备用剂

,低速搅拌30min(转速250~300r/min),得到产品b组分;
81.步骤四:混合产品b组分与a组分,获得成品;
82.步骤五:对成品进行性能检测。
83.检测实施例1制备导热灌封胶主要性能如下:
84.a、b组分混合前:
85.25℃环境下测试,a组分粘度9000mpa.s,b组分粘度5000mpa.s;
86.a、b组分混合后,
87.混合后20分钟内,25℃环境下测试,混合粘度<7000mpa.s
88.混合后产品放置80℃烤箱加热40min固化,固化后导热系数为:2.4w/(m.k)。
89.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
90.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
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