低釋氣量加成型無鹵阻燃導(dǎo)熱有機硅灌封膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機硅灌封膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低釋氣量、無鹵阻燃、導(dǎo)熱加成 型有機硅液體灌封膠。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)日新月異，人類社會已進入電子信息時代，電子元件、電子產(chǎn) 品趨于密集化和小型化，為了防止水分、塵埃等污染物對電子元器件的侵入，防止外力損傷 和穩(wěn)定參數(shù)，將外界的不良影響降到最低，需要對電子元件進行灌封?，F(xiàn)在電子設(shè)備所產(chǎn)生 的熱量急劇增加，若熱量不能及時傳導(dǎo)，易造成局部高溫，可能會損傷元器件，影響電子元 器件的可靠性和使用壽命，因此在防潮絕緣的同時也提出了導(dǎo)熱的要求。同時，隨著人們對 環(huán)保和安全的要求越來越高，電器使用時需要有阻燃的要求。因此需要具有高導(dǎo)熱、綜合性 能優(yōu)良的材料，能夠為電子元器件提供可靠的散熱性、阻燃性，又能夠起到絕緣和減震的作 用，同時具有良好的加工性能。硅橡膠可以在很寬的溫度范圍內(nèi)長期保持彈性，尤其是加成 型硅橡膠，其既能室溫固化，也可升溫固化，固化時熱效應(yīng)小，收縮率極小，無副產(chǎn)物釋放， 具有優(yōu)良的電氣性能和化學(xué)穩(wěn)定性能。通過向加成型硅橡膠中加入阻燃填料和高導(dǎo)熱填 料，可以制備出高性能的阻燃導(dǎo)熱灌封膠。
[0004] 雖然加成硅橡膠在交聯(lián)固化時無低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，但液體硅橡膠的基礎(chǔ)膠料中 乙烯基聚二甲基硅氧烷（即乙烯基硅油）和交聯(lián)劑（聚甲基氫硅氧烷）中不可避免地含有 一些聚合反應(yīng)后減壓蒸餾殘存時的低分子副產(chǎn)物、同時對灌封膠中的功能性填料和增量填 料等若處理不當(dāng)，其殘留的揮發(fā)性物質(zhì)如吸附水、處理劑殘留等均會造成最終產(chǎn)品在高溫 長期使用時釋氣量增大。對于某些密閉體系，如LED球泡燈底座、LED路燈、LED日光燈等 的驅(qū)動電源內(nèi)，這些小分子副產(chǎn)物會在高溫下逐漸揮發(fā)迀移并在燈具外殼內(nèi)表面凝結(jié)成油 滴狀物質(zhì)，進而影響燈具的外觀以及發(fā)光亮度等。目前，在LED應(yīng)用行業(yè)內(nèi)，一般將這類在 高溫使用下?lián)]發(fā)出的小分子物質(zhì)統(tǒng)稱為釋氣量（Outgassing)，其可靠性指標(biāo)要求一般指在 24h內(nèi)，其釋放量不超過灌膠總量的千分之五。國外公司在控制Outgassing方面，可以將 Outgassing控制在極低的水平，但技術(shù)優(yōu)勢帶來的是價格極高，使國內(nèi)外許多LED生產(chǎn)廠 家望而卻步。國內(nèi)灌封膠生產(chǎn)對Outgassing的控制還未引起足夠重視，同時該指標(biāo)控制帶 來的生產(chǎn)成本，如設(shè)備、能耗等也對灌封膠制造商形成了巨大的壓力。因此開發(fā)具有傳統(tǒng)阻 燃、導(dǎo)熱、具有低Outgassing含量以及高性價比的灌封膠對提升國產(chǎn)灌封膠在國內(nèi)市場的 競爭力具有重要意義。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種低釋氣量加成型無鹵阻燃導(dǎo)熱有機硅液 體灌封膠及其制備方法，在現(xiàn)有導(dǎo)熱阻燃灌封膠技術(shù)的基礎(chǔ)上，對原材料半成品的揮發(fā)份 含量進行嚴(yán)格限定要求，同時對配方中反應(yīng)性官能團的搭配進行優(yōu)化，解決了現(xiàn)有國產(chǎn)灌 封膠在長期高溫使用時釋氣量偏高的問題。制得的灌封膠流動性好，可在室溫和加熱固化， 具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和阻燃性，在120° CX 24h的條件釋氣量低于0. 5%，尤其適用于LED行 業(yè)中密閉體系下具有導(dǎo)熱阻燃需求的灌封。
[0007] 解決以上技術(shù)問題的本發(fā)明中的一種制備的低釋氣量加成型無鹵阻燃導(dǎo)熱有機 硅液體灌封膠，其特征在于：所述灌封膠包括A組份與B組份，A組份與B組份以重量比為 1 :1混合； A組份包括基礎(chǔ)膠料、聚甲基氫硅氧烷和交聯(lián)抑制劑，基礎(chǔ)膠料：聚甲基氫硅氧烷：交 聯(lián)抑制劑重量比為100 :2· 5-6 :0· 01-0. 5 ; B組份包括基礎(chǔ)膠料和催化劑，基礎(chǔ)膠料：催化劑重量比為100 15-0. 2 ; 其中基礎(chǔ)膠料由以下重量份的組份組成： α，ω二乙烯基聚二甲基硅氧烷 100-120份 補強填料 0-30份 無鹵阻燃填料 50-300份 導(dǎo)熱填料 50-300份 增量填料 0-300份， α , ω ^乙條基聚^甲基硅氧烷是參與反應(yīng)的主要基礎(chǔ)聚合物，粘度和乙條基含量是 相關(guān)的，粘度越低，乙烯基含量越高；補強填料保證產(chǎn)品最終的力學(xué)性能，無鹵阻燃填料賦 予產(chǎn)品最終的阻燃性，導(dǎo)熱填料保證產(chǎn)品的導(dǎo)熱性，增量填料主要從成本角度出發(fā)，可有效 降低成本。
[0008] 所述聚甲基氫硅氧烷揮發(fā)份含量〈1. 5%，與娃原子相連的氫原子含量為0. 2-1. 5% ; 所述α，ω二乙烯基聚二甲基硅氧烷揮發(fā)份含量〈〇. 5%，乙烯基含量為0. 1-0. 8% ;所述補強 填料揮發(fā)份含量〈〇. 3%，乙烯基含量為1-3% ;所述導(dǎo)熱填料揮發(fā)份含量〈0. 3% ;所述無鹵阻 燃填料揮發(fā)份含量〈〇. 3% ;所述增量填料揮發(fā)份含量〈0. 3%。
[0009] 聚甲基氫硅氧烷和α，ω二乙烯基聚二甲基硅氧烷的揮發(fā)份主要是為反應(yīng)完的 高沸點小分子單體殘留；填料的揮發(fā)份主要來源是干燥時未處理完的吸附水或其表面處理 中過量的處理劑殘留物等。
[0010] 聚甲基氫硅氧烷在高溫下硅氫鍵易斷裂分解，不穩(wěn)定，因此本發(fā)明中測試其揮發(fā) 份時選擇的溫度與時間是120° CX3h，而其他的填料和聚合物(如α, ω二乙烯基聚二甲 基硅氧烷、補強填料、導(dǎo)熱填料、無鹵阻燃填料和增量填料）不會因為溫度過高而分解，因此 選擇的測試溫度與時間是150° CX3h。測試方法參考GB/T 1725-2007,使用設(shè)備為鼓風(fēng)烘 箱。
[0011] 本發(fā)明中，優(yōu)選方案中所述聚甲基氫硅氧烷，在120° CX3h條件下?lián)]發(fā)份含量 〈1. 5%，粘度為20-1000mPa. S，與硅原子相連的氫原子含量為0. 3-0. 8%。
[0012] 粘度影響最終灌封廣品的流動性。
[0013] 能所述交聯(lián)抑制劑為1，3-二乙基-1，1，3, 3-四甲基二硅氧烷、1，3, 5, 7四乙烯 基-1，3, 5, 7四甲基環(huán)四硅氧烷、1-乙炔基-1-環(huán)已醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3, 5-二甲 基-1-己炔-3-醇中的一種或兩種以上。
[0014] 所述的催化劑為含鉑的催化劑，為氯鉑酸、氯鉑酸與1，3-二乙基-1，1，3, 3-四甲 基二硅氧烷的絡(luò)合物、氯鉑酸與異丙醇的絡(luò)合物、氯鉑酸與1，3, 5, 7四乙烯基-1，3, 5, 7四 甲基環(huán)四硅氧烷的絡(luò)合物中的一種或兩種以上，優(yōu)選氯鉑酸與1，3-二乙基-1，1，3, 3-四甲 基二硅氧烷的絡(luò)合物，其中Pt的含量占 A組分和B組分總量的l-20ppm。
[0015] 所述α，ω二乙烯基聚二甲基硅氧烷25° C下粘度為100_5000mPa. s，優(yōu)選 300-2000mPa. s;其乙烯基含量為 0· 2-0. 5%。
[0016] 所述補強填料為氣相法二氧化硅、沉淀法二氧化硅或乙烯基MQ樹脂的一種或兩 種以上，若補強填料為乙烯基MQ樹脂，其M/Q值為0. 6-0. 9。M/Q在該范圍內(nèi)，有好的補強 效果，且MQ樹脂與基礎(chǔ)聚合物的相容性好。
[0017] 所述的導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氧化鋅、氮化硼、氮化鋁、碳化硅等中的一種或兩種以 上，導(dǎo)熱粒徑范圍為3-50 μ m。
[0018] 所述的無鹵阻燃填料為氫氧化鋁、氫氧化鎂、苯并三唑、硼酸鋅、三聚氰胺及其衍 生物等中的一種或兩種以上，阻燃填料粒徑范圍1-30 μ m。
[0019] 所述的增量填料為玻璃微珠、硅微粉、碳酸鈣