导热性硅酮灌封组合物的制作方法

1.本发明涉及一种导热性硅酮灌封组合物。特别地，本发明涉及一种两部分导热性硅酮灌封组合物。


背景技术：

2.随着电子技术和集成组装技术的快速发展，与人们生活息息相关的电子元件和逻辑门越来越趋向于小型化，相应地此类设备会产生大量的热。如果电子设备中产生的热量很高，则容易引发火灾安全事故和对电子产品的损害。为了迅速传导和消散热量，并防止易损部件受到损害(例如，外界光线、湿气、灰尘、辐射和冲击)，热灌封粘合剂需要良好的综合性能，包括流动性、导热率和储存稳定性。
3.然而，现有技术中的热灌封粘合剂表现出良好的导热率，但在室温下具有不令人满意的流动性。而且，现有技术中的热灌封粘合剂具有严重的填料团聚，很难再分散成均相。
4.因此，需要开发一种在流动性、导热率和储存稳定性之间表现出良好平衡的导热性硅酮灌封组合物。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是提供一种在流动性、导热率和储存稳定性之间表现出良好平衡的导热性硅酮灌封组合物。
6.本发明提供了一种导热性硅酮灌封组合物，其包含
7.第一部分，其包含：
8.(a)乙烯基有机聚硅氧烷，
9.(c)平均粒径大于或等于0.1μm且小于3μm的氧化铝填料，
10.(d)平均粒径大于或等于3μm且小于15μm的氧化铝和/或氢氧化铝填料，
11.(e)平均粒径大于或等于15μm且小于或等于100μm的氧化铝填料，
12.(f)催化剂，和
13.第二部分，其包含：
14.(b)氢化有机聚硅氧烷(hydride organopolysiloxane)，
15.(c)平均粒径大于或等于0.1μm且小于3μm的氧化铝填料，
16.(d)平均粒径大于或等于3μm且小于15μm的氧化铝和/或氢氧化铝填料，
17.(e)平均粒径大于或等于15μm且小于或等于100μm的氧化铝填料。
18.本发明还提供了一种热灌封粘合剂，其含有本发明的导热性硅酮灌封组合物。
19.而且，本发明提供了本发明的导热性硅酮灌封组合物用于电子元件——尤其是汽车的车载充电器(board charger)、逆变器或换流器——中的用途。
20.此外，本发明提供了一种电子元件，其使用本发明的导热性硅酮灌封组合物进行灌封。
21.根据本发明的导热性硅酮灌封组合物在流动性、导热率和储存稳定性之间表现出良好的平衡。
具体实施方式
22.本领域普通技术人员应当理解，本论述仅是对示例性实施方案的描述，并不意欲限制本发明的较宽方面。如此描述的每个方面可以与一个或多个任何其它方面组合，除非明确地相反指出。特别地，作为优选的或有利的指出的任何特征可以与作为优选的或有利的指出的一个或多个任何其它特征组合。
23.除非另有说明，否则在本发明的上下文中，将根据以下定义来解释所使用的术语。
24.除非另有说明，否则本文中引用的所有重量％值都是基于导热性硅酮灌封组合物的总重量的重量百分比。
25.除非另有说明，否则如本文所用，单数形式“一个”、“一种”、“该”和“所述”既包括单数指代对象又包括复数指代对象。
26.除非另有说明，否则如本文所用，所有平均粒径值是指通过使用horiba la
‑
950v2粒径分布分析仪的光散射方法获得的在基于体积的粒度分布中50％的累计值处的颗粒直径。
27.中值被定义为这样的值，其中群体中的一半位于该点之上并且一半位于该点之下。对于粒径分布，中值被称为d50。d50是这样的以微米计的尺寸，它将分布分为高于该直径的一半和低于该直径的一半。
28.本文中所用的术语“包含”和“含”与“包括”或“含有”同义，是包含性的或开放式的，不排除另外未列举的成员、要素或方法步骤。
29.除非另有说明，否则对数值端点的列举包括归入各个范围之内的所有数字和分数，以及所列举的端点。
30.除非另有定义，否则在公开本发明中所用的所有术语——包括技术和科学术语——具有本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义。
31.根据本发明，导热性硅酮灌封组合物包含：
32.第一部分，其包含：
33.(a)乙烯基有机聚硅氧烷，
34.(c)平均粒径大于或等于0.1μm且小于3μm的氧化铝填料，
35.(d)平均粒径大于或等于3μm且小于15μm的氧化铝和/或氢氧化铝填料，
36.(e)平均粒径大于或等于15μm且小于或等于100μm的氧化铝填料，
37.(f)催化剂，和
38.第二部分，其包含：
39.(b)氢化有机聚硅氧烷，
40.(c)平均粒径大于或等于0.1μm且小于3μm的氧化铝填料，
41.(d)平均粒径大于或等于3μm且小于15μm的氧化铝和/或氢氧化铝填料，
42.(e)平均粒径大于或等于15μm且小于或等于100μm的氧化铝填料。
43.(a)乙烯基有机聚硅氧烷
44.本发明的导热性硅酮灌封组合物包含乙烯基有机聚硅氧烷。
45.乙烯基有机聚硅氧烷可以是用于可通过加成反应而固化的硅氧烷树脂组合物中的任何有机聚硅氧烷，并且没有特别限制。特别地，它是一种每个分子含有两个或更多个与硅原子键合的乙烯基的有机聚硅氧烷。有机聚硅氧烷的结构可以是在其主链中含有二有机聚硅氧烷重复单元的线性结构、含有支链的结构或环状结构。其中，线性结构的有机聚硅氧烷是优选的。
46.除了乙烯基之外的与硅(silicone)原子键合的基团可以是任何未取代或取代的且不具有脂肪族不饱和键的一价烃基。所述一价烃基可具有1至12个、优选1至10个、更优选1至6个碳原子。例如，该一价烃基可以是：烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基和十二烷基；环烷基，例如环戊基、环己基和环庚基；芳基，例如苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和联苯基；和芳烷基，例如苄基、苯乙基、苯丙基和甲基苄基。其中，具有1至3个碳原子的未取代或取代的烷基和未取代或取代的苯基是优选的；并且甲基、乙基、丙基、氯甲基、溴乙基、3,3,3
‑
三氟丙基、氰乙基、苯基、氯苯基和氟苯基是更优选的。此外，除了乙烯基之外的与硅原子键合的基团可以是相同的，或者是上述基团中的两个的组合。
47.有机聚硅氧烷优选在25℃下具有10mm2/s至100,000mm2/s、特别是500mm2/s至50,000mm2/s的动态粘度。如果动态粘度低于10mm2/s，则可固化的硅酮组合物的储存稳定性变差。如果动态粘度高于100,000mm2/s，则可固化的硅酮组合物的粘度可能变得太高。动态粘度可以用cannon
‑
fenske粘度计测量。
48.例如，乙烯基有机聚硅氧烷可以是至少一种由以下通式(1)表示的有机硅氧烷a：
49.[r1r2r3sio
1/2
]
m
[r4r5sio
2/2
]
d
[r6sio
3/2
]
t
[sio
4/2
]
q
ꢀꢀꢀ
(1)，
[0050]
其中r1、r2、r3、r4、r5和r6各自独立地表示取代或未取代的一价烃基或乙烯基，前提条件是每个分子包含至少2个乙烯基；并且m、d、t和q各自表示0至小于1的数字，前提条件是m d t q为1。
[0051]
优选地，乙烯基有机聚硅氧烷可以是至少一种由以下通式(1)表示的有机硅氧烷a：
[0052]
[r1r2r3sio
1/2
]
m
[r4r5sio
2/2
]
d
[r6sio
3/2
]
t
[sio
4/2
]
q
ꢀꢀꢀ
(1)，
[0053]
其中r1、r2、r3、r4、r5和r6各自独立地表示取代或未取代的烷基、乙烯基、或者取代或未取代的芳基，前提条件是每个分子包含至少2个乙烯基；并且m、d、t和q各自表示0至小于1的数字，前提条件是m d t q为1。
[0054]
更优选地，乙烯基有机聚硅氧烷可以是至少一种由以下通式(1)表示的有机硅氧烷a：
[0055]
[r1r2r3sio
1/2
]
m
[r4r5sio
2/2
]
d
[r6sio
3/2
]
t
[sio
4/2
]
q
ꢀꢀꢀ
(1)，
[0056]
其中r1、r2、r3、r4、r5和r6各自独立地表示具有1至12个、优选1至10个、更优选1至6个碳原子的取代或未取代的烷基、乙烯基、或者具有6至12个、优选6至10个碳原子的取代或未取代的芳基，前提条件是每个分子包含至少2个乙烯基；并且m、d、t和q各自表示0至小于1的数字，前提条件是m d t q为1。
[0057]
在一个优选的实施方案中，乙烯基有机聚硅氧烷可以是至少一种由以下通式(1)表示的有机硅氧烷a：
[0058]
[r1r2r3sio
1/2
]
m
[r4r5sio
2/2
]
d
[r6sio
3/2
]
t
[sio
4/2
]
q
ꢀꢀꢀ
(1)，
[0059]
其中r1、r2、r3、r4、r5和r6各自独立地表示取代或未取代的甲基、乙烯基、或者取代或未取代的苯基，前提条件是每个分子包含至少2个乙烯基；并且m、d、t和q各自表示0至小于1的数字，前提条件是m d t q为1。
[0060]
在一个更优选的实施方案中，乙烯基有机聚硅氧烷可以是至少一种由以下通式(1)表示的有机硅氧烷a：
[0061]
[r1r2r3sio
1/2
]
m
[r4r5sio
2/2
]
d
[r6sio
3/2
]
t
[sio
4/2
]
q
ꢀꢀꢀ
(1)，
[0062]
其中r1、r2、r3、r4、r5和r6各自独立地表示甲基、乙烯基或苯基，前提条件是每个分子包含至少2个乙烯基；并且m、d、t和q各自表示0至小于1的数字，前提条件是m d t q为1。
[0063]
在另一个方面中，在乙烯基有机聚硅氧烷中，优选地，r1、r2、r3、r4、r5和r6各自独立地表示甲基或乙烯基，且/或t＝0。更优选地，r1、r2、r3、r4、r5和r6各自独立地表示甲基或乙烯基，并且t＝0。
[0064]
乙烯基有机聚硅氧烷的实例包括例如[vi(ch3)2sio
1/2
]
0.091
[(ch3)2sio
2/2
]
0.909
、[vi(ch3)2sio
1/2
]
0.060
[(ch3)2sio
2/2
]
0.940
、[vi(ch3)2sio
1/2
]
0.028
[(ch3)2sio
2/2
]
0.972
、[vi(ch3)2sio
1/2
]
0.075
[(ch3)2sio
2/2
]
0.425
[sio
4/2
]
0.5
和[vi(ch3)2sio
1/2
]
0.019
[(ch3)2sio
2/2
]
0.981
。
[0065]
市售可得的乙烯基有机聚硅氧烷的实例包括例如vs 20、vs 50、vs100、vqm2050和vs 200，所有这些均可从ab specialty silicone company获得。
[0066]
在本发明中，乙烯基有机聚硅氧烷可以是上述乙烯基有机聚硅氧烷中的两种或更多种的组合。
[0067]
基于导热性硅酮灌封组合物的总重量，乙烯基有机聚硅氧烷以1重量％至20重量％、优选2重量％至15重量％、更优选3重量％至8重量％的量存在。如果乙烯基有机聚硅氧烷的含量小于1重量％，则太少的聚合物会导致粘度太高。如果乙烯基有机聚硅氧烷的含量大于20重量％，则太多的聚合物会降低导热率。
[0068]
(b)氢化有机聚硅氧烷
[0069]
本发明的导热性硅酮灌封组合物包含氢化有机聚硅氧烷。
[0070]
氢化有机聚硅氧烷是交联剂，其每个分子含有至少两个、优选三个或多于三个与硅原子键合的氢原子。氢化有机聚硅氧烷的结构可以是直链、支化的或环状的。氢化有机聚硅氧烷优选在25℃下具有1mpa.s至5,000mpa.s、更优选5mpa.s至500mpa.s的粘度。粘度可以用bm型旋转粘度计测量。氢化有机聚硅氧烷可以是任何公知的氢化有机聚硅氧烷。
[0071]
除了氢之外的与硅(silicone)原子键合的基团可以是未取代或取代的任何一价烃基。所述一价烃基可具有1至12个、优选1至10个、更优选1至6个碳原子。例如，该一价烃基可以是：烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基和十二烷基；烯基，例如乙烯基、丙烯基、丁烯基和戊烯基；环烷基，例如环戊基、环己基和环庚基；芳基，例如苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和联苯基；和芳烷基，例如苄基、苯乙基、苯丙基和甲基苄基。其中，具有1至3个碳原子的未取代或取代的烷基、具有2至3个碳原子的未取代或取代的烯基、和未取代或取代的苯基是优选的；并且甲基、乙基、丙基、氯甲基、溴乙基、3,3,3
‑
三氟丙基、氰乙基、乙烯基、苯基、氯苯基和氟苯基是更优选的。此外，除了氢之外的与硅原子键合的基团可以是相同的，或者是上述基团中的两个的组合。
[0072]
例如，氢化有机聚硅氧烷可以是至少一种由以下通式(2)表示的有机聚硅氧烷b：
[0073]
[r7r8r9sio
1/2
]
m’[r
10
r
11
sio
2/2
]
d’[r
12
sio
3/2
]
t’[sio
4/2
]
q’ꢀꢀꢀ
(2)，
[0074]
其中r7、r8、r9、r
10
、r
11
和r
12
各自独立地表示取代或未取代的一价烃基、或者氢，前提条件是每个分子包含至少2个与硅直接键合的氢原子；并且m’、d’、t’和q’各自表示0至小于1的数字，前提条件是m’ d’ t’ q’为1。
[0075]
优选地，氢化有机聚硅氧烷可以是至少一种由以下通式(2)表示的有机聚硅氧烷b：
[0076]
[r7r8r9sio
1/2
]
m’[r
10
r
11
sio
2/2
]
d’[r
12
sio
3/2
]
t’[sio
4/2
]
q’ꢀꢀꢀ
(2)，
[0077]
其中r7、r8、r9、r
10
、r
11
和r
12
各自独立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳基、或者氢，前提条件是每个分子包含至少2个与硅直接键合的氢原子；并且m’、d’、t’和q’各自表示0至小于1的数字，前提条件是m’ d’ t’ q’为1。
[0078]
更优选地，氢化有机聚硅氧烷可以是至少一种由以下通式(2)表示的有机聚硅氧烷b：
[0079]
[r7r8r9sio
1/2
]
m’[r
10
r
11
sio
2/2
]
d’[r
12
sio
3/2
]
t’[sio
4/2
]
q’(2)，
[0080]
其中r7、r8、r9、r
10
、r
11
和r
12
各自独立地表示具有1至12个、优选1至10个、更优选1至6个碳原子的取代或未取代的烷基、具有2至12个、优选2至10个、更优选2至6个碳原子的取代或未取代的烯基、具有6至12个、优选6至10个、更优选6个碳原子的取代或未取代的芳基、或者氢，前提条件是每个分子包含至少2个与硅直接键合的氢原子；并且m’、d’、t’和q’各自表示0至小于1的数字，前提条件是m’ d’ t’ q’为1。
[0081]
在一个优选的实施方案中，氢化有机聚硅氧烷可以是至少一种由以下通式(2)表示的有机聚硅氧烷b：
[0082]
[r7r8r9sio
1/2
]
m’[r
10
r
11
sio
2/2
]
d’[r
12
sio
3/2
]
t’[sio
4/2
]
q’ꢀꢀꢀ
(2)，
[0083]
其中r7、r8、r9、r
10
、r
11
和r
12
各自独立地表示取代或未取代的甲基、取代或未取代的乙基、取代或未取代的乙烯基、取代或未取代的苯基、或者氢，前提条件是每个分子包含至少2个与硅直接键合的氢原子；并且m’、d’、t’和q’各自表示0至小于1的数字，前提条件是m’ d’ t’ q’为1。
[0084]
在一个更优选的实施方案中，氢化有机聚硅氧烷可以是至少一种由以下通式(2)表示的有机聚硅氧烷b：
[0085]
[r7r8r9sio
1/2
]
m’[r
10
r
11
sio
2/2
]
d’[r
12
sio
3/2
]
t’[sio
4/2
]
q’ꢀꢀꢀ
(2)，
[0086]
其中r7、r8、r9、r
10
、r
11
和r
12
各自独立地表示甲基、乙基、乙烯基、苯基、或氢，前提条件是每个分子包含至少2个与硅直接键合的氢原子；并且m’、d’、t’和q’各自表示0至小于1的数字，前提条件是m’ d’ t’ q’为1。
[0087]
在另一个方面中，在氢化有机聚硅氧烷中，优选地，r7、r8、r9、r
10
、r
11
和r
12
各自独立地表示甲基和/或氢。在另一个方面中，在氢化有机聚硅氧烷中，优选地，t’＝0且q’＝0。更优选地，r7、r8、r9、r
10
、r
11
和r
12
各自独立地表示甲基和/或氢，t’＝0，并且q’＝0。
[0088]
氢化有机聚硅氧烷的实例包括例如[h(ch3)2sio
1/2
]
0.117
[(ch3)2sio
2/2
]
0.883
、[(ch3)3sio
1/2
]
0.017
[h(ch3)sio
2/2
]
0.069
[(ch3)2sio
2/2
]
0.914
和[h(ch3)2sio
1/2
]
0.012
[(ch3)2sio
2/2
]
0.988
。更优选地，氢化有机聚硅氧烷是[(ch3)3sio
1/2
]
0.017
[h(ch3)sio
2/2
]
0.069
[(ch3)2sio
2/2
]
0.914
和[h(ch3)2sio
1/2
]
0.012
[(ch3)2sio
2/2
]
0.988
的组合，或者[h(ch3)2sio
1/2
]
0.117
[(ch3)2sio
2/2
]
0.883
、[(ch3)3sio
1/2
]
0.017
[h(ch3)sio
2/2
]
0.069
[(ch3)2sio
2/2
]
0.914
和[h(ch3)
2
sio
1/2
]
0.012
[(ch3)2sio
2/2
]
0.988
的组合。
[0089]
市售可得的氢化有机聚硅氧烷的实例包括例如ce 13、xl1b和ce500，所有这些均可从ab specialty silicone company获得。更优选地，氢化有机聚硅氧烷是xl1b和ce500的组合，或ce 13、xl1b和ce500的组合。
[0090]
在本发明中，氢化有机聚硅氧烷可以是上述氢化有机聚硅氧烷中的两种或更多种的组合。优选地，氢化有机聚硅氧烷是上述氢化有机聚硅氧烷中的两种或三种的组合。
[0091]
基于导热性硅酮灌封组合物的总重量，氢化有机聚硅氧烷以1重量％至20重量％、优选2重量％至15重量％、更优选3重量％至10重量％的量存在。如果氢化有机聚硅氧烷的含量小于1重量％，则太少的聚合物会导致粘度太高。如果氢化有机聚硅氧烷的含量大于20重量％，则太多的聚合物会降低导热率。
[0092]
在本发明中，组分(a)与组分(b)的重量比优选在10∶1至1∶10的范围内，更优选在5∶1至1∶5的范围内，特别是在3∶1至1∶3的范围内，尤其是在2∶1至1∶3的范围内。
[0093]
氧化铝和/或氢氧化铝填料
[0094]
(c)平均粒径大于或等于0.1μm且小于3μm的氧化铝填料
[0095]
(d)平均粒径大于或等于3μm且小于15μm的氧化铝和/或氢氧化铝填料
[0096]
(e)平均粒径大于或等于15μm且小于或等于100μm的氧化铝填料
[0097]
根据本发明，导热性硅酮灌封组合物包含平均粒径大于或等于0.1μm且小于3μm的氧化铝填料、平均粒径大于或等于3μm且小于15μm的氧化铝和/或氢氧化铝填料、和平均粒径大于或等于15μm且小于或等于100μm的氧化铝填料。
[0098]
在本发明中，对氧化铝和/或氢氧化铝填料的形状没有特别限制。本发明的氧化铝和/或氢氧化铝填料的形状可以是规则或不规则的形状，并且包括但不限于多边形、立方体、椭圆形、球形、针状、薄片、板状或它们的任意组合。优选地，氧化铝和/或氢氧化铝填料呈球形和/或非球形。
[0099]
基于导热性硅酮灌封组合物的总重量，组分(c)、(d)和(e)的总含量大于80重量％且小于98重量％，优选大于85重量％且小于91重量％。如果组分(c)、(d)和(e)的总含量小于80重量％，则太少的填料负载会导致导热率太低。如果组分(c)、(d)和(e)的总含量高于98重量％，则太高的填料负载会导致粘度过高。
[0100]
组分(c)的平均粒径优选在0.2μm至2.5μm、更优选0.5μm至2μm的范围内。
[0101]
市售可得的组分(c)的实例包括例如：ax1m，其是一种具有d50＝0.7μm的球形氧化铝，可从nippon steel chemical&material co.,ltd.获得；nasr
‑
05，其是一种具有d50＝0.5μm的非球形氧化铝，可从bestry performance materials co.,ltd.获得；和daw
‑
01，其是一种具有d50＝2μm的球形氧化铝，可从denka corporation获得。
[0102]
基于导热性硅酮灌封组合物的总重量，组分(c)以4重量％至65重量％、优选8重量％至50重量％的总量存在。
[0103]
第一部分中的组分(c)与第二部分中的组分(c)的重量比为1∶10至10∶1，优选2∶8至8∶2，更优选4∶6至6∶4，最优选5∶5至5∶5。
[0104]
组分(d)的平均粒径优选在4μm至12μm、更优选5μm至10μm的范围内。
[0105]
优选地，组分(d)是平均粒径大于或等于3μm且小于15μm的氧化铝填料。
[0106]
市售可得的组分(d)的实例包括例如：bak 10，其是一种具有d50＝10μm的球形氧
化铝，可从bestry performance materials co.,ltd.获得；ba 7，其是一种具有d50＝7μm的非球形氧化铝，可从bestry performance materials co.,ltd.获得；bak 5，其是一种具有d50＝5μm的球形氧化铝，可从bestry performance materials co.,ltd.获得；和on
‑
908，其是一种具有d50＝8μm的非球形氢氧化铝填料，可从huber fire retardant additives(qingdao)co.,ltd.获得。
[0107]
基于导热性硅酮灌封组合物的总重量，组分(d)以3重量％至45重量％、优选4重量％至35重量％的总量存在。
[0108]
第一部分中的组分(d)与第二部分中的组分(d)的重量比为1∶10至10∶1，优选2∶8至8∶2，更优选4∶6至6∶4，最优选5∶5至5∶5。
[0109]
组分(e)的平均粒径优选在20μm至90μm、更优选20μm至70μm的范围内。
[0110]
市售可得的组分(e)的实例包括例如：bak 70，其是一种具有d50＝70μm的球形氧化铝，可从bestry performance materials co.,ltd.获得；yr 40，其是一种具有d50＝40μm的非球形氧化铝，可从shanghai yurui new material co.,ltd.获得；bak 30，其是一种具有d50＝30μm的球形氧化铝，可从bestry performance materials co.,ltd获得；和daw20，其是一种具有d50＝20μm的球形氧化铝，可从denka corporation获得。
[0111]
基于导热性硅酮灌封组合物的总重量，组分(e)以25重量％至70重量％、优选30重量％至65重量％的总量存在。
[0112]
第一部分中的组分(e)与第二部分中的组分(e)的重量比为1∶10至10∶1，优选2∶8至8∶2，更优选4∶6至6∶4，最优选5∶5至5∶5。
[0113]
在本发明的一个实施方案中，组分(c)与组分(d)的总重量比优选在10∶1至1∶10的范围内，更优选在5∶1至1∶5的范围内，特别是在5∶1至1∶3的范围内。在本发明的一个实施方案中，组分(c)与组分(e)的总重量比优选在10∶1至1∶15的范围内，更优选在5∶1至1∶10的范围内，特别是在5∶3至1∶8的范围内。在本发明的一个实施方案中，组分(d)与组分(e)的总重量比优选在1∶20至5∶1的范围内，更优选在1∶15至1∶1的范围内，特别是在1∶12至0.6∶1的范围内。
[0114]
(f)催化剂
[0115]
根据本发明，导热性硅酮灌封组合物包含催化剂。
[0116]
本发明的催化剂可以是用以促进上述组分的加成反应的任何催化剂。作为这种催化剂，可以使用用于加成反应中的已知催化剂。可用于本发明中的催化剂包括但不限于包含铑、铂、钯、镍、铼、钌、锇、铜、钴、铁及它们的组合的催化剂。优选地，本发明的催化剂是包含铂的催化剂。例如，可以使用元素铂、铂黑、氯铂酸、铂
‑
烯烃络合物、铂
‑
醇络合物和铂配位化合物。在本发明中，不仅可以使用一种此类包含铂的催化剂，而且可以组合使用两种或更多种此类包含铂的催化剂。
[0117]
市售可得催化剂的实例包括例如：sip 6832.2，其是可从gelest company获得的环甲基乙烯基硅氧烷中2％的pt。
[0118]
本发明导热性硅酮灌封组合物中存在的催化剂的量为基于总的导热性硅酮灌封组合物的重量计1至1000ppm铂，优选基于总的导热性硅酮灌封组合物的重量计5至800ppm铂，更优选基于总的导热性硅酮灌封组合物的重量计10至500ppm铂，最优选基于总的导热性硅酮灌封组合物的重量计100至350ppm铂。
[0119]
(g)硅烷偶联剂或钛基偶联剂
[0120]
根据本发明，优选地，导热性硅酮灌封组合物还包含(g)硅烷偶联剂或钛基偶联剂。
[0121]
可用于本发明中的组分(g)包括但不限于氨基烷基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、丙烯酰氧基硅烷、烷氧基硅烷、环氧硅烷、巯基烷基硅烷及它们的组合。组分(g)不得使本发明的导热性硅酮灌封组合物中使用的催化剂失活。优选地，组分(g)是硅烷偶联剂。更优选地，组分(g)是c6‑
c
16
硅烷偶联剂。
[0122]
在另一个方面中，组分(g)优选为烷氧基硅烷。更优选地，组分(g)是己基三甲氧基硅烷或十六烷基三甲氧基硅烷。市售可得组分(g)的实例包括但不限于己基三甲氧基硅烷(cas号3069
‑
19
‑
0)和十六烷基三甲氧基硅烷(cas号16415
‑
12
‑
6)，两者均可从j&k scientific company获得。
[0123]
组分(g)可以存在于导热性硅酮灌封组合物的第一部分和/或第二部分中。如果组分(g)存在于第一部分和第二部分二者中，则第一部分中的组分(g)与第二部分中的组分(g)的重量比不受限制。
[0124]
本发明的导热性硅酮灌封组合物中存在的组分(g)的量为0.001至5重量％，优选0.01至1重量％，更优选0.05至0.5重量％，最优选0.08至0.2重量％。
[0125]
任选存在的组分
[0126]
根据本发明的导热性硅酮灌封组合物可以被配制成含有一种或多种除上述那些之外的另外的组分或添加剂。例如，导热性硅酮灌封组合物可以另外包含以下中的至少一种：催化剂抑制剂；非反应性有机(聚)硅氧烷，例如甲基聚硅氧烷；已知的抗氧化剂，例如2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚；染料；颜料；阻燃剂；抗沉降剂；或触变改进剂。优选地，本发明的导热性硅酮灌封组合物可以另外包含催化剂抑制剂。
[0127]
可用于本发明的实践中的催化剂抑制剂包括但不限于马来酸酯、炔烃、亚磷酸酯、炔醇、富马酸酯、琥珀酸酯、氰脲酸酯、异氰脲酸酯、炔基硅烷、含乙烯基的硅氧烷及它们的组合。还可以使用催化剂抑制剂，例如马来酸的酯(例如马来酸二烯丙酯、马来酸二甲酯)、炔醇(例如，3,5
‑
二甲基
‑1‑
己炔
‑3‑
醇和2
‑
甲基
‑3‑
丁炔
‑2‑
醇)、胺和四乙烯基四甲基环四硅氧烷及它们的混合物。优选地，本发明的催化剂抑制剂为炔醇；更优选地，催化剂抑制剂为3,5
‑
二甲基
‑1‑
己炔
‑3‑
醇(cas号107
‑
54
‑
0)，其可从j&k scientific company商购获得。催化剂抑制剂可以存在于导热性硅酮灌封组合物的第一部分和/或第二部分中。如果催化剂抑制剂存在于第一部分和第二部分二者中，则第一部分中的催化剂抑制剂与第二部分中的催化剂抑制剂的重量比不受限制。
[0128]
本发明的导热性硅酮灌封组合物中存在的催化剂抑制剂的量为0.001至1重量％，优选0.002至0.6重量％，更优选0.005至0.4重量％，最优选0.006至0.2重量％。
[0129]
用于制备导热性硅酮灌封组合物的步骤
[0130]
根据本发明的导热性硅酮灌封组合物可以通过任何合适的方法制备。例如，所述组合物可以通过以下方式制备：将第一部分的所有组分简单地混合在一起，并将第二部分的所有组分简单地混合在一起。
[0131]
事实上，对本发明的导热性硅酮灌封组合物的制备方法没有特别限制，只要该方法符合用于制备两部分导热性硅酮灌封组合物的常规方法即可。例如，导热性硅酮灌封组
合物可以通过包括以下步骤的方法制备：将组分(a)、(c)、(d)、(e)、(f)和其它组分(如果需要)混合在一起的步骤，和将组分(b)、(c)、(d)、(e)和其它组分(如果需要)混合在一起的步骤，其中所有混合均可以通过以下装置进行：tri
‑
mix、twin
‑
mix、planetary mixer(所有均是inoue mfg.,inc的混合器的注册商标)，ultra mixer(mizuho industrial co.,ltd的混合器的注册商标)，hivis disper mix(primix corporation的混合器的注册商标)等。本发明中使用的混合器可以是pc laborsystem co.,ltd.制造的行星式混合器。
[0132]
根据本发明的导热性硅酮灌封组合物在流动性、导热率和储存稳定性之间表现出良好的平衡。
[0133]
本发明的导热性硅酮灌封组合物表现出良好的流动性。优选地，当在25℃下测量时，根据本发明的导热性硅酮灌封组合物的粘度在3至20pa.s的范围内，更优选地在4至19pa.s的范围内。本文中使用的粘度是指使用带有pp25锥板的粘度计(产品名称：mcr301，由anton paar co.,ltd.制造)在25℃下以10s
‑1的速度测量的值。
[0134]
本发明的导热性硅酮灌封组合物具有高导热率。优选地，根据本发明的导热性硅酮灌封组合物的导热率高于1.2w/m.k，更优选高于1.7w/m.k。如本文所用，导热率是通过脉冲加热法使用氙闪光法分析仪“lfa
‑
447”(由netzsch group制造)测量的。
[0135]
本发明的导热性硅酮灌封组合物显示出良好的储存稳定性。优选地，本发明的导热性硅酮灌封组合物在25℃下储存三个月、甚至四或五个月后不包含硬结块。
[0136]
本发明还提供了一种热灌封粘合剂，其含有本发明的导热性硅酮灌封组合物。
[0137]
此外，本发明提供了本发明的导热性硅酮灌封组合物用于电子元件——尤其是汽车的车载充电器、逆变器或换流器——中的用途。
[0138]
另外，本发明提供了一种电子元件，其使用本发明的导热性硅酮灌封组合物进行灌封。
[0139]
以下实施例旨在帮助本领域技术人员更好地理解和实践本发明。本发明的范围不受实施例限制，而是由所附权利要求限定。除非另有说明，否则所有份数和百分比均基于重量计。
[0140]
实施例
[0141]
实施例中使用了以下原材料。
[0142]
组分(a)
[0143]
(a
‑
1)：vs 20，结构为[vi(ch3)2sio
1/2
]
0.091
[(ch3)2sio
2/2
]
0.909
的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，其由ab specialty silicone company制造。
[0144]
(a
‑
2)：vs 50，结构为[vi(ch3)2sio
1/2
]
0.060
[(ch3)2sio
2/2
]
0.940
的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，其由ab specialty silicone company制造。
[0145]
(a
‑
3)：vs 100，结构为[vi(ch3)2sio
1/2
]
0.028
[(ch3)2sio
2/2
]
0.972
的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，其由ab specialty silicone company制造。
[0146]
(a
‑
4)：vqm2050，结构为[vi(ch3)2sio
1/2
]
0.075
[(ch3)2sio
2/2
]
0.425
[sio
4/2
]
0.5
的含乙烯基的聚硅氧烷，其由ab specialty silicone company制造。
[0147]
(a
‑
5)：vs 200，结构为[vi(ch3)2sio
1/2
]
0.019
[(ch3)2sio
2/2
]
0.981
的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，其由ab specialty silicone company制造。
[0148]
组分(b)
[0149]
(b
‑
1)：ce 13，结构为[h(ch3)2sio
1/2
]
0.117
[(ch3)2sio
2/2
]
0.883
的硅
‑
氢(silicon
‑
hydride)封端的聚二甲基硅氧烷，其由ab specialty silicone company制造。
[0150]
(b
‑
2)：xl1b，结构为[(ch3)3sio
1/2
]
0.017
[h(ch3)sio
2/2
]
0.069
[(ch3)2sio
2/2
]
0.914
的含硅
‑
氢的聚硅氧烷，其由ab specialty silicone company制造。
[0151]
(b
‑
3)：ce500，结构为[h(ch3)2sio
1/2
]
0.012
[(ch3)2sio
2/2
]
0.988
的硅
‑
氢封端的聚二甲基硅氧烷，其由ab specialty silicone company制造。
[0152]
组分(c)
[0153]
(c
‑
1)：ax1m，球形氧化铝(d50＝0.7μm)，其由nippon steel chemical&material co.,ltd.制造。
[0154]
(c
‑
2)：nasr
‑
05，非球形氧化铝(d50＝0.5μm)，其由bestry performance materials co.,ltd制造。
[0155]
(c
‑
3)：daw
‑
01，球形氧化铝(d50＝2μm)，其由denka corporation制造。
[0156]
组分(d)
[0157]
(d
‑
1)：bak 10，球形氧化铝(d50＝10μm)，其由bestry performance materials co.,ltd制造。
[0158]
(d
‑
2)：ba 7，非球形氧化铝(d50＝7μm)，其由bestry performance materials co.,ltd制造。
[0159]
(d
‑
3)：bak 5，球形氧化铝(d50＝5μm)，其由bestry performance materials co.,ltd制造。
[0160]
(d
‑
4)：on
‑
908，其是可从huber fire retardant additives(qingdao)co.,ltd获得的具有d50＝8μm的非球形氢氧化铝填料。
[0161]
组分(e)
[0162]
(e
‑
1)：bak 70，球形氧化铝(d50＝70μm)，其由bestry performance materials co.,ltd制造。
[0163]
(e
‑
2)：sjr 20，结晶二氧化硅(d50＝20μm)，其由anhui estone materials technology co.,ltd制造。
[0164]
(e
‑
3):yr 40，非球形氧化铝(d50＝40μm)，其由shanghai yurui new material co.,ltd制造。
[0165]
(e
‑
4)：bak 30，球形氧化铝(d50＝30μm)，其由bestry performance materials co.,ltd制造。
[0166]
(e
‑
5)：daw 20，球形氧化铝(d50＝20μm)，其由denka corporation制造。
[0167]
组分(f)
[0168]
(f
‑
1)：sip 6832.2，在环甲基乙烯基硅氧烷中2％的pt，其由gelest company制造。
[0169]
组分(g)
[0170]
(g
‑
1)：己基三甲氧基硅烷，cas号3069
‑
19
‑
0，其由j&k scientific company制造。
[0171]
(g
‑
2)：十六烷基三甲氧基硅烷，cas号16415
‑
12
‑
6，其由j&k scientific company制造。
[0172]
组分(h)
[0173]
(h
‑
1)：3,5
‑
二甲基
‑1‑
己炔
‑3‑
醇，cas号107
‑
54
‑
0，其由j&k scientific company制造。
[0174]
硅酮组合物的制备
[0175]
第一部分：
[0176]
将组分(a)、组分(c)的一半、组分(d)的一半、组分(e)的一半、组分(f)、组分(h)、和组分(g)的一半(如果存在)以如下所示的重量份数混合在一起，从而形成本发明实施例1至11和对比例1至4的组合物的第一部分。换言之，通过使用表1、2和3中所示的比例(重量份数)将组分(a)、组分(c)的一半、组分(d)的一半、组分(e)的一半、组分(f)、组分(h)、和组分(g)的一半(如果存在)在2升行星式混合器(由pc laborsystem co.,ltd制造)中混合，并且在每种情况下将所得混合物在25℃下混合两小时。然后将混合物冷却至室温。
[0177]
第二部分：
[0178]
将组分(b)、组分(c)的一半、组分(d)的一半、组分(e)的一半、和组分(g)的一半(如果存在)以如下所示的重量份数混合在一起，从而形成本发明实施例1至11和对比例1至4的组合物的第二部分。换言之，通过使用表1、2和3中所示的比例(重量份数)将组分(b)、组分(c)的一半、组分(d)的一半、组分(e)的一半、和组分(g)的一半(如果存在)在2升行星式混合器(由pc laborsystem co.,ltd制造)中混合，并且在每种情况下将所得混合物在25℃下混合两小时。然后将混合物冷却至室温。
[0179]
根据以下方法评价由此获得的其中第一部分和第二部分分开储存的组合物的粘度、导热率和储存稳定性。其结果示于表1、2和3中。
[0180]
[粘度的测量]
[0181]
将制备的组合物的第一部分和第二部分在2000rpm下混合2分钟。之后，然后使用带有pp25锥板的粘度计(产品名称：mcr301，由anton paar co.,ltd.制造)在25℃下以10s
‑1的速度测量粘度。
[0182]
[导热率的测量]
[0183]
将制备的组合物的第一部分和第二部分在2000rpm下混合2分钟。之后，将所得混合物在80℃下固化2小时。将经固化的样品切成厚2mm、直径12.7mm的圆片。
[0184]
导热率通过脉冲加热法使用氙闪光法分析仪“lfa
‑
447”(由netzsch group制造)测量。
[0185]
[储存稳定性的测量]
[0186]
将制备的其中第一部分和第二部分分开储存的组合物储存在25℃下的恒温室中，并每月检查。如果我们发现底部有硬结块，则取出样品，并记录具有良好储存状况的时间。对于组合物，将第一部分的记录时间和第二部分的记录时间中的较短者记录为所述组合物的记录时间。
[0187]
如果记录时间为1个月，则组合物的储存稳定性差。如果记录时间为2个月，则组合物的储存稳定性中等。如果记录时间为3个月，则组合物的储存稳定性极好。
[0188]
表1
[0189]
[0190][0191]
表2
[0192]
[0193][0194]
表3
[0195]
[0196][0197]
如表1、2和3所示，很明显，与对比例1至4的那些相比，根据本发明的包含组分(a)至(f)和(h)的组合——尤其是组分(c)至(e)的组合——的本发明实施例1至11的导热性硅酮灌封组合物在流动性、导热率和储存稳定性之间表现出更好的平衡。特别地，可以看出，本发明实施例9和10的导热性硅酮灌封组合物(其包含根据本发明的组分(g))表现出4个月或5个月的储存稳定性，这优于本发明实施例1至8的导热性硅酮灌封组合物(其不包含根据本发明的组分(g))。
[0198]
同时，与本发明实施例5至8的组合物相比，不含根据本发明的组分(d)的对比例1的组合物具有50pa.s的粘度，这表明该组合物的流动性差。
[0199]
而且，与本发明实施例5至8的组合物相比，不含根据本发明的组分(c)的对比例2的组合物具有1个月的储存稳定性，这表明该组合物的储存稳定性差。
[0200]
此外，与本发明实施例5至8的组合物相比，不含根据本发明的组分(e)的对比例3的组合物具有60pa.s的粘度，这表明该组合物的流动性差。
[0201]
另外，与本发明实施例1的组合物相比，包含结晶二氧化硅来代替根据本发明的组
分(e)的对比例4的组合物具有30pa.s的粘度，这表明该组合物的流动性差，并且其具有1.1w/m.k的导热率，这表明该组合物的导热率差。
[0202]
综上所述，根据本发明的导热性硅酮灌封组合物在流动性、导热率和储存稳定性之间表现出良好的平衡。
[0203]
尽管已经描述了一些优选实施方案，但是根据上述教导可以对其进行许多修改和变化。因此应当理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以以不同于具体描述的方式来实践本发明。