一种高导热单组分有机硅密封胶及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及单组分有机硅密封胶的制备应用领域，更具体的是涉及一种高导热单组分有机硅密封胶的制备和应用。


背景技术：

2.随着目前组装技术的发展，组件、电子元器件更趋向于简单、精致，对其本身及电路的散热性能要求更高。导热胶的作用就是填充处理器与散热器之间缝隙，是替代导热硅脂导热膏二元散热系统的产品。导热胶具有卓越的抗冷热交变性能、耐老化性能和电绝缘性能。并具有优异的防潮、抗震、耐电晕、抗漏电性能和耐化学介质性能。可持续使用在-60～280℃且保持性能。不溶胀并且对大多数金属和非金属材料具有良好的粘接性。
3.目前市场有机硅导热胶主要是有机硅聚合物与填料混合包覆形成的体系，填料间的间隙限制了其导热效率，导致硅胶的热导率较低。


技术实现要素：

4.为解决现有技术的不足，现提供一种高导热单组分有机硅密封胶及其制备方法和应用。
5.一种高导热单组分有机硅密封胶，由以下重量份数的各组分组成：
6.端乙烯基硅油60～100份；
7.含氢硅油1～5份；
8.氧化铝70～150份；
9.单壁碳纳米管5～10份；
10.偶联剂0.2～5份；
11.催化剂0.2～1份；
12.抑制剂0.5～3份。
13.优选地，所述的端乙烯基硅油的乙烯基含量在0.2～1.5％，粘度为50～1000mpa.s，可使产品在固化前保持较低粘度，方便丝网印刷。
14.优选地，含氢硅油中硅氢含量在0.18～1.6％，保证产品在固化后保持一定的韧性。
15.优选地，所述氧化铝为高温熔融喷射法生产的球形氧化铝，使用球形氧化铝因其球形率高，α相氧化铝含量高，可进行高密度填充。
16.优选地，所述单壁碳纳米管的固含量为10％。
17.优选地，所述偶联剂以含环氧基的烯丙基缩水甘油醚和四甲基环四硅氧烷为原料合成，该偶联剂对加成型产品的硬度、粘度等性能基本不产生影响。
18.优选地，所述抑制剂为1-乙炔基环己醇、醚类化合物或乙烯基环体中的一种或几种的混合物，所述醚类化合物优选为异丙醚。
19.优选地，所述催化剂为铂含量为3000～5000ppm的氯铂酸催化剂，该催化剂具有高
活性、高催化效率、稳定性好、抗毒性强的优点。
20.一种高导热单组分有机硅密封胶的制备方法，主要包括以下步骤：
21.s1：在行星分散搅拌机中加入乙烯基硅油、单壁碳纳米管，高速搅拌后研磨；
22.s2：研磨结束后在搅拌机中加入含氢硅油、氧化铝，搅拌均匀后升温，保持真空状态，继续搅拌后冷却，得到基料；
23.s3：在冷却至室温的基料中加入含环氧基的烯丙基缩水甘油醚和四甲基环四硅氧烷为原料合成的偶联剂v05、1-炔基环己醇、氯铂酸催化剂，通入除水压缩空气，搅拌混合，混合均匀后减压排泡得到高导热单组分有机硅密封胶。
24.一种高导热单组分有机硅密封胶在导热胶上的应用。
25.有益效果：
26.(1)本发明提供的一种高导热单组分有机硅密封胶，具有一定的流动性，可丝网印刷，避免了双组分灌封胶混合不均匀导致不固化或粘接失效的情况。
27.(2)本发明提供的一种高导热单组分有机硅密封胶组分中包括单壁碳纳米管，单壁碳纳米管是石墨管状晶体，是单层石墨片围绕中心按一定的螺旋角卷曲而成，有着极高的长径比，导热性优于大多数金属，且其自身的高柔韧性可以相互连接而形成一个三维网络，该网络结构可形成均匀永久的导热性，与传统导热胶相比，该材料提高了组分的连接，减少了颗粒的活动能力，增加耐磨性，同时添加单壁碳纳米管可以减少球形氧化铝的添加比例，降低成本。
28.(3)本发明提供的一种高导热单组分有机硅密封胶与传统填料包覆体系的导热胶相比具有更好的热导率。
29.(4)本发明提供的一种高导热单组分有机硅密封胶在室外使用具有低膨胀系数，性能优于导热硅脂。
具体实施方式
30.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
31.实施例一
32.一种高导热单组分有机硅密封胶的制备方法，主要包括以下步骤：
33.s1：在行星分散搅拌机中加入乙烯基硅油100份、单壁碳纳米管 10份，高速分散搅拌，搅拌转速为1000rpm，搅拌0.5h后用三辊研磨机研磨6次；
34.s2：研磨结束后在搅拌机中加入含氢硅油5份、球形氧化铝150 份，搅拌均匀后升温至100℃，保持真空状态下(＜-0.08mpa)，搅拌1h后冷却，搅拌转速为1000rpm，得到基料；
35.s3：在冷却至室温的基料中加入含环氧基的烯丙基缩水甘油醚和四甲基环四硅氧烷为原料合成的偶联剂v051份、1-炔基环己醇0.5 份、氯铂酸催化剂0.2份，通入除水压缩空气，搅拌混合，混合均匀后减压排泡得到高导热单组分有机硅密封胶。
36.其中，乙烯基硅油中乙烯基含量0.46％、粘度为500mpa.s；
37.单壁碳纳米管的固含量为10％；
38.含氢硅油中硅氢含量为1.6％；
39.球形氧化铝的平均粒径为10μm；
40.氯铂酸催化剂的含量为5000ppm。
41.实施例二
42.一种高导热单组分有机硅密封胶的制备方法，主要包括以下步骤：
43.s1：在行星分散搅拌机中加入乙烯基硅油60份、单壁碳纳米管 5份，高速分散搅拌，搅拌转速为100rpm，搅拌1h后用三辊研磨机研磨4次；
44.s2：研磨结束后在搅拌机中加入含氢硅油1份、球形氧化铝150 份，搅拌均匀后升温至100℃，保持真空状态下(＜-0.08mpa)，搅拌1h后冷却，搅拌转速为1000rpm，得到基料；
45.s3：在冷却至室温的基料中加入含环氧基的烯丙基缩水甘油醚和四甲基环四硅氧烷为原料合成的偶联剂v05 0.2份、1-炔基环己醇 1.5份、氯铂酸催化剂0.5份，通入除水压缩空气，搅拌混合，混合均匀后减压排泡得到高导热单组分有机硅密封胶。
46.其中，乙烯基硅油中乙烯基含量1.5％、粘度为50mpa.s；
47.单壁碳纳米管的固含量为10％；
48.含氢硅油中硅氢含量为1.6％；
49.球形氧化铝的平均粒径为10μm；
50.氯铂酸催化剂的含量为3000ppm。
51.实施例三
52.一种高导热单组分有机硅密封胶的制备方法，主要包括以下步骤：
53.s1：在行星分散搅拌机中加入乙烯基硅油80份、单壁碳纳米管 8份，高速分散搅拌，搅拌转速为500rpm，搅拌0.5h后用三辊研磨机研磨8次；
54.s2：研磨结束后在搅拌机中加入含氢硅油3份、球形氧化铝100 份，搅拌均匀后升温至110℃，保持真空状态下(＜-0.08mpa)，搅拌1h后冷却，搅拌转速为500rpm，得到基料；
55.s3：在冷却至室温的基料中加入含环氧基的烯丙基缩水甘油醚和四甲基环四硅氧烷为原料合成的偶联剂v05 2.5份、1-炔基环己醇3 份、氯铂酸催化剂1份，通入除水压缩空气，搅拌混合，混合均匀后减压排泡得到高导热单组分有机硅密封胶。
56.其中，乙烯基硅油中乙烯基含量1％、粘度为500mpa.s；
57.单壁碳纳米管的固含量为10％；
58.含氢硅油中硅氢含量为1.6％；
59.球形氧化铝的平均粒径为10μm；
60.氯铂酸催化剂的含量为4000ppm。
61.实施例四
62.一种高导热单组分有机硅密封胶的制备方法，主要包括以下步骤：
63.s1：在行星分散搅拌机中加入乙烯基硅油60份、单壁碳纳米管 5份，高速分散搅拌，搅拌转速为1000rpm，搅拌0.5h后用三辊研磨机研磨6次；
64.s2：研磨结束后在搅拌机中加入含氢硅油1份、球形氧化铝70 份，搅拌均匀后升温至100℃，保持真空状态下(＜-0.08mpa)，搅拌1h后冷却，搅拌转速为1000rpm，得到基料；
65.s3：在冷却至室温的基料中加入含环氧基的烯丙基缩水甘油醚和四甲基环四硅氧烷为原料合成的偶联剂v05 0.2份、1-炔基环己醇 1.5份、氯铂酸催化剂0.5份，通入除水压缩空气，搅拌混合，混合均匀后减压排泡得到高导热单组分有机硅密封胶。
66.其中，乙烯基硅油中乙烯基含量1.5％、粘度为50mpa.s；
67.单壁碳纳米管的固含量为10％；
68.含氢硅油中硅氢含量为1.6％；
69.球形氧化铝的平均粒径为10μm；
70.氯铂酸催化剂的含量为3000ppm。
71.实施例五
72.抑制剂为异丙醚，其他与实施例一相同。
73.对上述实施例1～5制得的高导热单组分有机硅密封胶进行性能检测，测试结果如下：
74.性能实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5固化速度@110℃/s180180180300330固化速度@150℃/s1515156085热导率w/m-k1.30.81.00.750.75流动性自流平自流平自流平自流平自流平拉伸强度/mpa2.31.92.12.12.2断裂伸长率/％350460335440380
75.作为进一步改进，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。