增強的有機硅導(dǎo)熱片的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機硅材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種增強的有機硅導(dǎo)熱片的制備方法。 技術(shù)背景
[0002] 有機硅材料具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、耐腐蝕等優(yōu)異 特性，在化工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，尤其是在導(dǎo)熱技術(shù)領(lǐng)域中，含有機硅的導(dǎo)熱界面材料是主 要的導(dǎo)熱材料品種。有機硅導(dǎo)熱界面材料主要應(yīng)用于電氣設(shè)備中發(fā)熱部位與散熱部位之 間，發(fā)揮熱傳導(dǎo)、密封及絕緣功能，產(chǎn)品形式包括硅脂和硅膠片，其中硅膠片一般包括含有 導(dǎo)熱材料的硅膠層和基材層，通過基材層使硅膠片具有抗刺穿、抗撕裂、絕緣等性能，提高 絕緣性，也方便使用及維修。目前，硅膠片及其他有機硅導(dǎo)熱復(fù)合片材中通常通過對基材層 涂覆偶聯(lián)劑或粘接劑，以提高硅膠層與增強基材之間的粘合強度，防止硅膠層與基材層發(fā) 生分離，提高硅膠片在應(yīng)用中的可靠性和耐久性，但這種方式對不同材料層間粘合力的提 尚有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種增強的有機硅導(dǎo)熱片的制備方法，本 發(fā)明的方法通過特殊處理后的基材與硅膠層復(fù)合制備得到增強的有機硅導(dǎo)熱片，使基材與 硅膠層間結(jié)合力提高，進(jìn)而提高片材在實際應(yīng)用中的可靠性和耐久性。
[0004] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0005] 本發(fā)明提供一種增強的有機硅導(dǎo)熱片的制備方法，包括以下步驟：
[0006] A、將粘接促進(jìn)劑涂布在玻璃布上，得到基材層，所述粘接促進(jìn)劑包括含氫有機聚 硅氧烷；
[0007] B、將包括含乙烯基的有機聚硅氧烷、交聯(lián)劑、導(dǎo)熱填料和鉑催化劑的硅橡膠組合 物的組分混合，得到混合物，將混合物與基材層壓延復(fù)合，固化后得到增強的有機硅導(dǎo)熱 片。
[0008] 所述步驟B中，將混合物與基材層壓延復(fù)合后，使薄層狀硅橡膠組合物施加在基 材層的單面或雙面，而基材層中粘接促進(jìn)劑分布在玻璃布的單面或雙面并可對玻璃纖維進(jìn) 行包裹，使薄層狀硅橡膠組合物與粘接促進(jìn)劑接觸。
[0009] 步驟A中，將粘接促進(jìn)劑涂布在玻璃布上的涂布方式包括但不限于浸涂、刷涂、噴 涂等，通過涂布使粘接促進(jìn)劑在玻璃布的一個或兩個表面上形成均一的厚度較薄的涂層。 為了使粘接促進(jìn)劑能夠在玻璃布上形成均一的厚度較薄的涂層，當(dāng)粘接促進(jìn)劑的粘度較高 時，優(yōu)選先用溶劑將其溶解，得到處理液，再將處理液涂布在玻璃布上，干燥除去溶劑，即可 得到均一且厚度較薄的涂層。所述溶劑包括但不限于辛基硅油、低分子量甲基硅油、甲苯、 異丙醇、四氯化碳、乙酸乙酯等。
[0010] 所述將混合物與基材層進(jìn)行壓延復(fù)合可以是在基材層的一面或兩面同時與混合 物壓延復(fù)合。所述壓延復(fù)合可采用模壓、輥壓、流延等方式。
[0011] 所述固化沒有特殊限制。優(yōu)選地，所述固化的條件為固化溫度65~95°C，固化時 間 5 ~15min〇
[0012] 所述含氫有機聚硅氧烷為含兩個或兩個以上與硅連接的氫基的有機聚硅氧烷，與 硅連接的氫基的位置可以是在側(cè)鏈上、分子末端或同時位于分子末端和側(cè)鏈上，優(yōu)選與硅 連接的氫基的位置在分子末端或同時位于分子末端和側(cè)鏈上，并且含有至少3個與硅連接 的氫基。優(yōu)選地，所述含氫有機聚硅氧烷的含氫量為0.3-1% (質(zhì)量），在25°C的黏度為 IO-1000 mPa · s。所述含氫有機聚硅氧烷在25°C的黏度更優(yōu)選為10~500mPa · s，最優(yōu)選 為 10 ~300mPa · s。
[0013] 優(yōu)選地，含氫有機聚硅氧烷選自三甲基硅氧基封端的聚甲基氫硅氧烷、三甲基硅 氧基封端的甲基氣硅氧烷與^甲基硅氧烷的共聚物、^甲基氣娃氧基封端的甲基氣硅氧烷 與甲基苯基硅氧烷的共聚物、二甲基氫硅氧基封端的甲基氫硅氧烷與二甲基硅氧烷的共聚 物、二甲基氫硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、三甲基硅氧基封端的甲基氫硅氧烷與甲基苯 基硅氧烷的共聚物、三甲基硅氧基封端的甲基氫硅氧烷與甲基（3,3,3_三氟丙基）硅氧烷 的共聚物、環(huán)狀甲基氫聚硅氧烷或四（二甲基氫硅烷氧基）硅烷中的一種或幾種。
[0014] 優(yōu)選地，所述粘接促進(jìn)劑還含有含羥基的有機聚硅氧烷或含乙烯基的有機聚硅氧 烷。
[0015] 具體的，所述含羥基的有機聚硅氧烷為含兩個或兩個以上與硅連接的羥基的有機 聚硅氧烷，羥基的位置可以是在側(cè)鏈上、分子末端或同時位于分子末端和側(cè)鏈上，優(yōu)選羥基 的位置為分子兩端或同時位于分子兩端和側(cè)鏈上。優(yōu)選地，所述含羥基的有機聚硅氧烷的 羥基含量為0.6-8% (質(zhì)量），在25°C的黏度為IO-1000 mPa · S。
[0016] 優(yōu)選地，含羥基的有機聚硅氧烷選自二甲基羥基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、 ^甲基羥基娃氧基封端的甲基苯基硅氧烷與^甲基硅氧烷的共聚物、二甲基娃氧基封端的 甲基羥基硅氧烷與甲基苯基硅氧烷的共聚物中的一種或幾種。
[0017] 優(yōu)選地，所述粘接促進(jìn)劑含有含羥基的有機聚硅氧烷，所述含羥基的有機聚硅氧 烷中羥基的摩爾量與含氫有機聚硅氧烷中氫基的摩爾量之比為〇. 3-0. 7。
[0018] 優(yōu)選地，所述粘接促進(jìn)劑含有含乙烯基的有機聚硅氧烷，該含乙烯基的有機聚娃 氧烷為含兩個或兩個以上與硅連接的乙烯基的有機聚硅氧烷，乙烯基的位置可以是在側(cè) 鏈上、分子末端或同時位于分子末端和側(cè)鏈上，優(yōu)選乙烯基的位置為側(cè)鏈上或同時位于分 子兩端和側(cè)鏈上。優(yōu)選地，所述含乙烯基的有機聚硅氧烷的乙烯基含量為0.3-5% (質(zhì) 量），更優(yōu)選為0.5-2% (質(zhì)量）。所述含乙烯基的有機聚硅氧烷在25 °C的黏度優(yōu)選為 50_1000mPa · S0
[0019] 更優(yōu)選地，含乙烯基的有機聚硅氧烷選自三甲基硅氧基封端的聚甲基乙烯基硅氧 燒、二甲基娃氧基封端的^甲基硅氧烷與甲基乙烯基硅氧烷的共聚物、^甲基乙烯基娃氧 基封端的聚^甲基硅氧烷、^甲基乙烯基娃氧基封端的甲基苯基硅氧烷與甲基乙烯基娃氧 烷的共聚物、三甲基硅氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷與甲基苯基硅氧烷的共聚物中的一種 或幾種。
[0020] 優(yōu)選地，所述粘接促進(jìn)劑含有含乙烯基的有機聚硅氧烷，所述粘接促進(jìn)劑中，含 乙烯基的有機聚硅氧烷中乙烯基的摩爾量與含氫有機聚硅氧烷中氫基的摩爾量之比為 0. 3-0. 7。
[0021] 所述玻璃布優(yōu)選為無堿玻璃布，具體參數(shù)沒有特殊限制，一般選擇厚度為 0. 03-0. 15_、平紋組織織造而成的玻璃布，可選擇廣州卡本復(fù)合材料有限公司的2113布、 2116布或1080布，或四川玻璃纖維有限責(zé)任公司生產(chǎn)的牌號為EW25C、EW30、EW40或EW60 的玻璃布。采用以上所述玻璃布時，每100g玻璃布涂布2~6g的粘接促進(jìn)劑得到基材層， 使粘接促進(jìn)劑分布在玻璃布的單面或雙面并對其中的纖維進(jìn)行包裹，使薄層狀硅橡膠組合 物與粘接促進(jìn)劑接觸，即可實現(xiàn)本發(fā)明。
[0022] 優(yōu)選地，所述增強的有機硅導(dǎo)熱片的shore 00硬度為25-90。本發(fā)明增強的有機 硅導(dǎo)熱片的shore 00硬度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D2240測試。
[0023] 優(yōu)選地，所述增強的有機硅導(dǎo)熱片的厚度為0. 15-5_。
[0024] 所述硅橡膠組合物中，含乙烯基的有機聚硅氧烷為分子中含有兩個或兩個以上 與硅連接的乙烯基的有機聚硅氧烷，乙烯基的位置可以是側(cè)基或同時位于分子末端和側(cè) 鏈上。優(yōu)選地，所述含乙烯基的有機聚硅氧烷中乙烯基含量為〇. 〇3_5%，25°C的黏度為 50_50000mPa · s〇
[0025] 硅橡膠組合物中所述含乙烯基的有機聚硅氧烷可列舉α，ω-二乙烯基聚二甲基 硅氧烷、甲基苯基乙烯基娃氧基封端的聚^甲基硅氧烷、^甲基乙烯基娃氧基封端的聚甲 基苯基硅氧烷、^甲基乙烯基娃氧基封端的甲基苯基硅氧烷與^甲基硅氧烷的共聚物。
[0026] 所述交聯(lián)劑為含氫有機聚硅氧烷，其分子中具有至少三個娃氫鍵，且娃氫鍵的位 置可以是側(cè)基或同時位于分子末端和側(cè)鏈上，優(yōu)選位于側(cè)鏈上。優(yōu)選地交聯(lián)劑含氫量為 0. 01% -0. 3% (質(zhì)量），本發(fā)明中含氫量為交聯(lián)劑娃氫鍵中氫原子的質(zhì)量百分比，在25°C的 黏度為 IO-1000 mPa · s，更優(yōu)選為 30-300mPa · s。
[0027] 交聯(lián)劑可列舉三甲基硅氧基封端的聚甲基氫硅氧烷、三甲基硅氧基封端的甲基氫 硅氧烷與^甲基硅氧烷的共聚物、^甲基氣娃氧基封端的甲基氣硅氧烷與甲基苯基硅氧烷 的共聚物、二甲基氫硅氧基封端的甲基氫硅氧烷與二甲基硅氧烷的共聚物等。
[0028] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱填料為氧化鎂、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鈦、二氧化硅、氮化 鋁、氮化硼和氮化硅中的一種或幾種，所述導(dǎo)熱填料的粒徑?jīng)]有特殊限制。所述導(dǎo)熱填料可 部分或全部替換為阻燃填料、增量填料等，以滿足特殊性能要求。
[0029] 所述鉑催化劑沒有特殊限制，可列舉鉑微粉、鉑黑、氯鉑酸、四氯化鉬、烯烴的鉑絡(luò) 合物、羰基的鉑絡(luò)合物或含有以上鉑族催化劑的熱塑性有機樹脂粉末，優(yōu)選為鉑金催化劑 或氯鉑酸。
[0030] 優(yōu)選地，所述硅橡膠組合物中，交聯(lián)劑中氫基的摩爾量與含乙烯基的有機聚硅氧 烷中乙烯基的摩爾量之比為0. 6~1。
[0031] 優(yōu)選地，所述硅橡膠組合物包括以下按重量份數(shù)計的組分：
[0032] (a)含乙烯基的有機聚珪氧烷 70~500
[0033] (b )交聯(lián)剤： 10-100 (c) 導(dǎo)熱填料 100~980 (d) 鉑催化劑 o.tn~10。
[0034] 更優(yōu)選的，所述硅橡膠組合物包括以下按重量份數(shù)計的組分：
[0035] (a )含乙烯基的有機聚硅氧烷 70~300 (b)交聯(lián)劑 10~50 (c )導(dǎo)熱填料 700~950 (d)鉑催化劑 0.01~5。
[0036] 需要指出，本發(fā)明所述25°C的黏度為物質(zhì)在25°C下的動力粘度值。
[0037] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過對玻璃布增強材料進(jìn)行特殊預(yù)處理，使硅橡膠 組合物固化后與玻璃布增強材料的層間粘合強度顯著提高，進(jìn)而改善片材的耐久性和可靠 性。
【具體實施方式】
[0038] 下面給出本發(fā)明增強的有機硅導(dǎo)熱片及其制備方法的具體實施例。
[0039] 實施例1~3中用于制備增強的有機硅導(dǎo)熱片的粘接促進(jìn)劑以及硅橡膠組合物中 物質(zhì)的用量及對比實施例用于制備對比片材的硅橡膠組合物中物質(zhì)的用量見表1，單位為 質(zhì)量份數(shù)。
[0040] 表 1
[0042] 實施例1
[0043] 本實施例的粘接促進(jìn)劑中，含氫有機聚硅氧烷為甲基含氫硅油，25 °C黏度為 700mPa*s，含氫量為0. 3% (質(zhì)量），含羥基的有機聚硅氧烷為α，ω-二羥基聚二甲基娃 氧烷，羥基的質(zhì)量百分含量為0.6%，25°C黏度為1000 mPa · s。
[0044] 硅橡膠組合物中，含乙烯基的有機聚硅