本發(fā)明屬于灌封膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙組分有機(jī)硅灌封膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

有機(jī)硅材料具有優(yōu)良的電絕緣性能，且耐水、耐紫外等性能較理想，因此是常用的電子灌封材料。加成型有機(jī)硅灌封膠硫化時(shí)不放熱，無(wú)低分子副產(chǎn)物生成，收縮率小，能深度固化，硫化后可在-65℃～200℃溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期保持彈性，具有優(yōu)良的電氣性能和化學(xué)穩(wěn)定性，耐水、耐紫外和耐氣候老化等性能較理想。然而加成型有機(jī)硅灌封膠由于自身分子極性低的原因，其固化后與基材，尤其是塑料基材的粘接性能較差，同時(shí)其易燃燒性(極限氧指數(shù)為18％左右)，也不能滿足我國(guó)和歐美等對(duì)電器阻燃性的法規(guī)要求。

目前的研究報(bào)道主要集中在有機(jī)硅灌封膠粘接或阻燃的單一功能化改性。為提高有機(jī)硅灌封膠對(duì)所接觸材料的粘接性，通常預(yù)先對(duì)基材作底涂處理或添加粘接促進(jìn)劑。底涂劑價(jià)格昂貴且增加了生產(chǎn)工序，降低生產(chǎn)效率，并且底涂劑中含有易燃的有機(jī)溶劑，增加了儲(chǔ)運(yùn)，使用過(guò)程中的危險(xiǎn)性。而在加成型硅橡膠配方中加入粘接促進(jìn)劑不會(huì)有上述使用底涂劑的問(wèn)題，可以較好的提高硅橡膠與基材的粘接性；而后者以環(huán)保型阻燃劑氫氧化鋁為主，加入適量的阻燃協(xié)效劑提高阻燃效率。美國(guó)專利us5945555合成的一系列硅氮雜環(huán)增粘劑，加入加成型硅橡膠中，固化后與基材有良好的粘接性，但是硅橡膠只有在相對(duì)較高(120℃)的溫度下固化才可以與基材有粘接，較高的溫度可能對(duì)塑料基材本身造成破壞，產(chǎn)生缺陷；另一方面高溫施工的安全性和能效方面也有所欠缺。更重要的是，這類氮雜環(huán)增粘劑并沒(méi)有表現(xiàn)出提升氫氧化鋁等無(wú)鹵阻燃劑的阻燃效率的功能。

中國(guó)專利申請(qǐng)cn102408869a公開了一種加成型有機(jī)硅灌封膠，其粘接促進(jìn)劑為含氮的硅烷化合物，但該含氮硅烷化合物容易使催化劑中毒，對(duì)有機(jī)硅灌封膠的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。

因此，賦予有機(jī)硅灌封膠粘接和阻燃功能，同時(shí)保持其較好的絕緣性能，對(duì)于現(xiàn)代電子工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，發(fā)明人通過(guò)大量試驗(yàn)對(duì)粘接促進(jìn)劑進(jìn)行篩選，預(yù)料不到的發(fā)現(xiàn)：通過(guò)將特定結(jié)構(gòu)的氮雜環(huán)多環(huán)硅氧烷作為粘接促進(jìn)劑，制得的雙組分有機(jī)硅灌封膠不但具備良好的阻燃性能、與基材的粘接性能和優(yōu)異的流動(dòng)性能，而且不會(huì)導(dǎo)致鉑催化劑的中毒，環(huán)保安全，易于操作?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)，從而完成本發(fā)明。

本發(fā)明的目的將通過(guò)下面的詳細(xì)描述來(lái)進(jìn)一步體現(xiàn)和說(shuō)明。

本發(fā)明提供一種雙組分有機(jī)硅灌封膠，包括等質(zhì)量的a組分和b組分；所述a組分包括基料、鉑催化劑和粘接促進(jìn)劑，其中基料100份，粘接促進(jìn)劑1～5份，鉑催化劑中鉑的質(zhì)量為a組分質(zhì)量的1～500ppm；所述b組分包括基料、交聯(lián)劑和抑制劑，其中基料100份，交聯(lián)劑0.2～20份，抑制劑0.002～0.5份；

所述粘接促進(jìn)劑為含氮雜環(huán)的多環(huán)硅氧烷，選自

中的至少一種。

優(yōu)選地，粘接促進(jìn)劑的用量為3～5份，鉑催化劑中鉑的質(zhì)量為a組分質(zhì)量的5～20ppm；交聯(lián)劑的用量為8～12份，抑制劑的用量為0.005～0.5份。

優(yōu)選地，所述基料包括如下重量份數(shù)的組分：100份乙烯基聚二甲基硅氧烷、20～100份無(wú)鹵阻燃填料和200～500份導(dǎo)熱填料。更優(yōu)選地，所述基料包括如下重量份數(shù)的組分：100份乙烯基聚二甲基硅氧烷、30～50份無(wú)鹵阻燃填料和250～300份導(dǎo)熱填料。

優(yōu)選地，所述無(wú)鹵阻燃填料為平均粒徑為2～10μm的氫氧化鋁、氫氧化鎂和硼酸鋅中的至少一種。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱填料為平均粒徑1～10μm的硅微粉、氧化鋁、氮化硼和氮化鋁中的至少一種。

優(yōu)選地，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷選自直鏈型乙烯基聚二甲基硅氧烷和支鏈型乙烯基聚二甲基硅氧烷中的至少一種，乙烯基的含量為0.1～3.0wt％，粘度為200～5000mpa.s。

優(yōu)選地，所述鉑催化劑為醇改性的氯鉑酸、氯鉑酸與烯烴的絡(luò)合物和氯鉑酸的乙烯基硅氧烷混合物中的至少一種。

優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑為活性氫含量為0.1～1.6wt％的含氫硅油。

優(yōu)選地，所述抑制劑為3,5-二甲基-1-己炔基-3-醇、1-己炔基-1-環(huán)己醇、2-甲基-3-丁炔基-2-醇、2-苯基-3-丁炔基-2-醇和乙烯基環(huán)體中的至少一種。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了雙組分有機(jī)硅灌封膠的制備方法，包括如下步驟：

s1基料的制備；

s2灌封膠a組分的制備：向s1制得的基料中加入鉑催化劑，充分?jǐn)嚢韬笤偌尤胝辰哟龠M(jìn)劑，攪拌均勻制得a組分；

s3灌封膠b組分的制備：向s1制得的基料中加入交聯(lián)劑和抑制劑，攪拌均勻制得b組分；

s4雙組分有機(jī)硅灌封膠的制備：取等質(zhì)量的a組分和b組份，混合均勻，抽真空脫泡，室溫或者加熱固化得到雙組分有機(jī)硅灌封膠。

優(yōu)選地，所述步驟s1包括：將乙烯基聚二甲基硅氧烷、無(wú)鹵阻燃填料和導(dǎo)熱填料加入真空捏合機(jī)捏合均勻，然后在100～180℃、真空度0.06～0.1mpa的條件下共混30～240min，制得基料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:

(1)本發(fā)明通過(guò)將特定結(jié)構(gòu)的氮雜環(huán)多環(huán)硅氧烷作為粘接促進(jìn)劑，與現(xiàn)有常用的環(huán)保阻燃填料如氫氧化鋁發(fā)生協(xié)效，能顯著降低阻燃填料的添加量而達(dá)到更優(yōu)的阻燃效果，并且不影響灌封膠的流動(dòng)性能。

(2)本發(fā)明提供的雙組分有機(jī)硅灌封膠與基材(如鋁材、金屬、pc等)的粘接性能優(yōu)良，而且不會(huì)導(dǎo)致鉑催化劑的中毒，鉑催化劑的用量少，易于操作，生產(chǎn)及固化過(guò)程中不產(chǎn)生有毒物質(zhì)或者刺激性氣味，無(wú)鹵，環(huán)保安全。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明中，所涉及的組分和原料均為常規(guī)市售產(chǎn)品，或可通過(guò)本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)手段獲得。其中“份”表示“重量份”。

本發(fā)明中，雙組分有機(jī)硅灌封膠按gb/t2794-2013測(cè)試粘度，按美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ansi/ul-94-1985測(cè)試阻燃性能。搭接剪切強(qiáng)度的測(cè)定方法如下：將有機(jī)硅灌封膠涂在基材(鋁材、pc、陶瓷等)試片上，然后將基材試驗(yàn)搭接在一起，使粘接面間的距離為(2±0.1)mm，橡膠片長(zhǎng)度為(12.5±0.5)mm，寬度為(25.0±0.5)mm，厚度為(2.0±0.1)mm。將其平穩(wěn)放置，在80℃鼓風(fēng)烘箱中固化60分鐘，制得剪切試樣，按gb/t13936-2014測(cè)定。雙組分有機(jī)硅灌封膠的固化時(shí)間按照如下方法測(cè)試：在25℃，a，b組分等量混合后，放入預(yù)設(shè)好溫度的烘箱中并開始計(jì)時(shí)，當(dāng)混合后的灌封膠達(dá)到一定硬度時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間為該灌封膠在該對(duì)應(yīng)溫度下的固化時(shí)間，本發(fā)明中所測(cè)定的固化時(shí)間為80℃下的數(shù)據(jù)。

實(shí)施例1基料的制備

將粘度為500mpa.s、乙烯基含量為0.4wt％的直鏈型乙烯基聚二甲基硅氧烷100份，平均粒徑為5μm的氧化鋁260份，平均粒徑為10μm的氫氧化鋁40份，加入真空捏合機(jī)中混合均勻，然后在溫度140℃，真空度0.08mpa的條件下脫水共混60min，制得基料。

實(shí)施例2雙組分有機(jī)硅灌封膠

雙組分有機(jī)硅灌封膠，包括等質(zhì)量的a組分和b組分；a組分包括100份實(shí)施例1的基料、鉑催化劑和4份粘接促進(jìn)劑1；所述b組分包括100份實(shí)施例1的基料、10份交聯(lián)劑和0.01份抑制劑；鉑催化劑為氯鉑酸的乙烯基硅氧烷絡(luò)合物，其中鉑在a組分中的含量為10ppm；交聯(lián)劑為含氫量為0.36％的含氫硅油，抑制劑為1-乙炔基-1-環(huán)己醇；粘接促進(jìn)劑1為含氮雜環(huán)的多環(huán)硅氧烷，選自

其制備方法包括如下步驟：

s1：如實(shí)施例1制備基料；

s2：將氯鉑酸的乙烯基硅氧烷絡(luò)合物加入100份實(shí)施例1制得的基料中，在攪拌機(jī)下攪拌混合30min，再加入4份粘接促進(jìn)劑1，在攪拌機(jī)攪拌下混合15min，獲得a組份，鉑催化劑中鉑在a組份中的含量為10ppm；

s3：將含氫量為0.36％的含氫硅油交聯(lián)劑10份，交聯(lián)抑制劑1-乙炔基-1-環(huán)己醇0.01份加入100份實(shí)施例1制得的基料中，在攪拌機(jī)下充分混合30min，獲得b組份。

取等質(zhì)量的a組份與b組份在室溫混合均勻，測(cè)其粘度性能，然后80℃固化。

實(shí)施例3雙組分有機(jī)硅灌封膠

雙組分有機(jī)硅灌封膠，包括等質(zhì)量的a組分和b組分；a組分包括100份實(shí)施例1的基料、鉑催化劑和4份粘接促進(jìn)劑2；所述b組分包括100份實(shí)施例1的基料、10份交聯(lián)劑和0.01份抑制劑；鉑催化劑為氯鉑酸的乙烯基硅氧烷絡(luò)合物，其中鉑在a組分中的含量為10ppm；交聯(lián)劑為含氫量為0.36％的含氫硅油，抑制劑為1-乙炔基-1-環(huán)己醇；粘接促進(jìn)劑2為含氮雜環(huán)的多環(huán)硅氧烷，選自

制備方法同實(shí)施例2。

對(duì)比例1基料的制備

將粘度為500mpa.s、乙烯基含量為0.4wt％的直鏈型乙烯基聚二甲基硅氧烷100份，平均粒徑為5μm的氧化鋁241.6份，平均粒徑為10μm的氫氧化鋁37.2份，加入真空捏合機(jī)中混合均勻，然后在溫度140℃，真空度0.08mpa的條件下脫水共混60min，制得基料。

對(duì)比例2基料的制備

將粘度為500mpa.s、乙烯基含量為0.4wt％的直鏈型乙烯基聚二甲基硅氧烷100份，平均粒徑為5μm的氧化鋁384.5份，平均粒徑為10μm的氫氧化鋁118.3份，加入真空捏合機(jī)中混合均勻，然后在溫度140℃，真空度0.08mpa的條件下脫水共混60min，制得基料。

對(duì)比例3基料的制備

將粘度為500mpa.s、乙烯基含量為0.4wt％的直鏈型乙烯基聚二甲基硅氧烷100份，平均粒徑為5μm的氧化鋁185.7份，加入真空捏合機(jī)中混合均勻，然后在溫度140℃，真空度0.08mpa的條件下脫水共混60min，制得基料。

比較例1

雙組分有機(jī)硅灌封膠，包括等質(zhì)量的a組分和b組分；a組分包括100份對(duì)比例1的基料、鉑催化劑；所述b組分包括100份對(duì)比例1的基料、10份交聯(lián)劑和0.01份抑制劑；鉑催化劑為氯鉑酸的乙烯基硅氧烷絡(luò)合物，其中鉑在a組分中的含量為10ppm；交聯(lián)劑為含氫量為0.36％的含氫硅油，抑制劑為1-乙炔基-1-環(huán)己醇；制備方法同實(shí)施例2。

比較例1與實(shí)施例2的區(qū)別在于：不含粘接促進(jìn)劑，所制得的灌封膠導(dǎo)熱填料和阻燃填料含量一致。

比較例2

雙組分有機(jī)硅灌封膠，包括等質(zhì)量的a組分和b組分；a組分包括100份對(duì)比例2的基料、鉑催化劑；所述b組分包括100份對(duì)比例2的基料、10份交聯(lián)劑和0.01份抑制劑；鉑催化劑為氯鉑酸的乙烯基硅氧烷絡(luò)合物，其中鉑在a組分中的含量為10ppm；交聯(lián)劑為含氫量為0.36％的含氫硅油，抑制劑為1-乙炔基-1-環(huán)己醇；制備方法同實(shí)施例2。

比較例2與實(shí)施例2的區(qū)別在于：不含粘接促進(jìn)劑，所制得的灌封膠導(dǎo)熱填料含量一致，阻燃填料含量不同。

比較例3

雙組分有機(jī)硅灌封膠，包括等質(zhì)量的a組分和b組分；a組分包括100份對(duì)比例3的基料、鉑催化劑和4份粘接促進(jìn)劑1；所述b組分包括100份對(duì)比例3的基料、10份交聯(lián)劑和0.01份抑制劑；鉑催化劑為氯鉑酸的乙烯基硅氧烷絡(luò)合物，其中鉑在a組分中的含量為10ppm；交聯(lián)劑為含氫量為0.36％的含氫硅油，抑制劑為1-乙炔基-1-環(huán)己醇；粘接促進(jìn)劑1、制備方法同實(shí)施例2。

比較例3與實(shí)施例2的區(qū)別在于：所制得的灌封膠導(dǎo)熱填料含量一致，但不含無(wú)鹵阻燃填料氫氧化鋁。

比較例4

雙組分有機(jī)硅灌封膠，包括等質(zhì)量的a組分和b組分；a組分包括100份實(shí)施例1的基料、鉑催化劑和4份粘接促進(jìn)劑3；所述b組分包括100份實(shí)施例1的基料、10份交聯(lián)劑和0.01份抑制劑；鉑催化劑為氯鉑酸的乙烯基硅氧烷絡(luò)合物，其中鉑在a組分中的含量為10ppm；交聯(lián)劑為含氫量為0.36％的含氫硅油，抑制劑為1-乙炔基-1-環(huán)己醇；粘接促進(jìn)劑3為美國(guó)專利us5945555所述的含氮雜環(huán)的硅氧烷，選自

制備方法同實(shí)施例2。

比較例4與實(shí)施例2的區(qū)別在于：粘接促進(jìn)劑成分不同。

上述實(shí)施例和比較例區(qū)別如表1所示。

表1實(shí)施例和比較例的基料成分含量和粘結(jié)促進(jìn)劑對(duì)比表

試驗(yàn)例：雙組分有機(jī)硅灌封膠的性能測(cè)試

將不同實(shí)施例和比較例制得的雙組分有機(jī)硅灌封膠的固化時(shí)間、阻燃性能、粘接性能等性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。

表2不同實(shí)施例和比較例制得的雙組分有機(jī)硅灌封膠的性能測(cè)試結(jié)果

備注：比較例2為無(wú)流動(dòng)性的膏狀物。

從上表的數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，本發(fā)明提供的雙組分有機(jī)硅灌封膠對(duì)鋁材、陶瓷、玻璃、pc等具有較好的粘接性(添加粘接促進(jìn)劑1的配方與基材粘接破壞為內(nèi)聚破壞)，其阻燃性能達(dá)到了v-0。對(duì)比未添加粘接促進(jìn)劑1的硅橡膠，達(dá)到v-0阻燃級(jí)別需要添加更多量的阻燃填料，而實(shí)際情況是，在做到v-1級(jí)別阻燃時(shí)，該硅橡膠配方的加工性能極差，不具備流動(dòng)性，無(wú)法滿足灌封材料對(duì)流動(dòng)性方面的要求。而只添加粘接促進(jìn)劑1而不添加阻燃填料時(shí)，硅橡膠的阻燃性能表現(xiàn)也不盡人意，只能達(dá)到v-2級(jí)別。這是因?yàn)楸景l(fā)明中所使用的粘接促進(jìn)劑1和粘接促進(jìn)劑2具備高含氮量的特性，它自身具備一定的阻燃性能；另一方面，該粘接促進(jìn)劑能促進(jìn)無(wú)機(jī)阻燃填料的成炭化，能與無(wú)機(jī)阻燃填料形成阻燃協(xié)效作用。對(duì)比本發(fā)明添加粘接促進(jìn)劑1和粘接促進(jìn)劑2的硅橡膠與現(xiàn)有添加粘接促進(jìn)劑3可知，普通的低氮含量氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)硅氧烷對(duì)粘接的促進(jìn)作用相對(duì)較差，對(duì)硅橡膠阻燃性能沒(méi)有明顯的改善作用。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。