本發明屬于灌封膠技術領域,涉及到一種導熱阻燃電子灌封膠及其制備方法。
背景技術:
有機硅灌封膠因具有工作溫度范圍廣、耐高低溫,電氣性能和化學穩定性優異,耐腐蝕、耐候性好等優點,而廣泛應用于電子電器的密封和封裝領域。但由于有機硅灌封膠本身的導熱性差(熱導率僅0.2W/m·K),導致電器所產生的熱量無法及時散發出去,從而使電子元器件的可靠性和壽命下降;同時其極限氧指數為18%左右,阻燃級別低,且隨著歐美對電子電器產品的材料和工藝標準的嚴格規定,也會影響我國元器件的出口。因此,賦予有機硅灌封膠導熱和阻燃功能,同時保持其較好的絕緣性能,對于現代電子工業的發展具有重要意義。
目前的研究主要集中在有機硅灌封膠導熱或阻燃的單一功能化改性。為維持良好的絕緣性能,前者通常是向灌封膠中添加氧化鋁導熱粉體,通過粉體接觸所形成的導熱網絡實現熱傳導;而后者以環保型阻燃劑氫氧化鋁為主,加入適量的阻燃協效劑提高阻燃效率。相對來說,兼具導熱和阻燃雙功能的改性有機硅灌封膠的報道尚少。中國專利CN105017775A介紹了一種導熱阻燃灌封膠,但沒有耐高溫、耐老化的功能,不能滿足室外電子元器件等灌封。中國專利CN103289638A介紹了一種導熱阻燃灌封膠生產工藝,雖然可防止出現沉淀和冒油的現象,但阻燃導熱效果并不是最佳狀態。
技術實現要素:
本發明的目的是針對現有技術的不足,提供一種導熱阻燃電子灌封膠,其特點是,不但具有優良的阻燃性、高導熱性,而且環保安全,易于操作。
本發明所采用的技術方案概述如下:
一種導熱阻燃電子灌封膠,包括A組分和B組分,A組分和B組分按重量百分比為100:90~100:110。
所述的A組分包括以下重量比分配的原料:液體硅油20~40份,阻燃填料10~30份,導熱填料20~50份,偶聯劑0.5~4份,固化劑2~5份。
所述的B組分包括以下重量比分配的原料:液體硅油18~60份,硅烷交聯劑2~8份,導熱填料20~50份;抑制劑選擇性添加,添加時其重量比為1份。
進一步,所述的液體硅油為端乙烯基硅油活側鏈含乙烯基的硅油。
進一步,所述的阻燃填料為氫氧化鎂,具體的氫氧化鎂為片狀晶體,外半徑在0.5~50μm或纖維狀晶須,長徑比大于25。
進一步,所述的導熱填料為球形或類球形的氧化鋁粉體,粉體直徑在0.5~50μm。
進一步,所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑,硅烷偶聯劑可以為乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷、乙烷基三(特-丁基過氧化)硅烷、改性胺硅烷中的一種;具體的鈦酸酯偶聯劑異丙基三(十二烷基苯磺酰基鈦酸酯)、四異丙基二(亞磷酯二辛酯)鈦酸酯、異丙基三(焦磷酸二辛酯)鈦酸酯中的一種。
進一步,所述的固化劑為鉑或鉑絡合物。
進一步,所述的硅烷交聯劑為甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、聚硅酸乙酯、正硅酸乙酯或甲基三甲氧基硅烷中的一種或兩種以上的混合物。
進一步,所述的抑制劑為炔醇類化合物,優選為炔基環己醇。
所述的阻燃導熱電子灌封膠的制備方法包括以下步驟:
(1)將液體硅油、導熱填料加入真空捏合機內,在130℃混合均勻,混合2h獲得基料。
(2)取部分基料,加入阻燃填料、偶聯劑、固化劑,混合均勻脫泡,得到A組分;取部分基料,加人硅烷交聯劑、抑制劑混合均勻脫泡,得到B組分。
(3)將A、B組分按比例混合均勻后,在真空下減壓排泡,然后在室溫(25℃)下倒人模具中制片或灌在粘結基材片上制備剪切試片。室溫下固化1h,再在80℃下固化1h,制得硬度、力學性能、阻燃性能、導熱性能及搭接剪切檢測試樣。
本發明的有益效果是:
(1)采用的無機粉體的無鹵阻燃劑作為阻燃填料,阻燃性能優異,能夠達到UL94的V0級,產品固化后不會對環境造成污染、安全環保;
(2)因選擇合適的偶聯劑,使得硅油、導熱填料、阻燃填料在混合物中分散均勻,無明顯的粉體析出現象;
(3)導熱填料選用直徑在0.5~50μm球形或類球形的氧化鋁粉體,緊密堆積后可構成四通八達的導熱鏈體系,添加量增大,可提高產品的導熱性,能夠滿足大功率電子元器件的要求。
具體實施方式
實施例1:
(1)將35份的液體硅油、42份的導熱填料加入真空捏合機內,在130℃混合均勻,混合2h獲得基料。
(2)取部分基料,加入15份的阻燃填料、1份偶聯劑、3份固化劑,混合均勻脫泡,得到A組分;取部分基料,加人6份的硅烷交聯劑、0.5份的抑制劑混合均勻脫泡,得到B組分。
(3)將A、B組分按100:90的比例混合均勻后,在真空下減壓排泡,然后在室溫(25℃)下倒人模具中制片或灌在粘結基材片上制備剪切試片。室溫下固化1h,再在80℃下固化1h,制得硬度、力學性能、阻燃性能、導熱性能及搭接剪切檢測試樣。
實施例2:
(1)將25份的液體硅油、38份的導熱填料加入真空捏合機內,在130℃混合均勻,混合2h獲得基料。
(2)取部分基料,加入20份的阻燃填料、0.8份偶聯劑、3份固化劑,混合均勻脫泡,得到A組分;取部分基料,加人7份的硅烷交聯劑、0.8份的抑制劑混合均勻脫泡,得到B組分。
(3)將A、B組分按100:100的比例混合均勻后,在真空下減壓排泡,然后在室溫(25℃)下倒人模具中制片或灌在粘結基材片上制備剪切試片。室溫下固化1h,再在80℃下固化1h,制得硬度、力學性能、阻燃性能、導熱性能及搭接剪切檢測試樣。
實施例3:
(1)將39份的液體硅油、45份的導熱填料加入真空捏合機內,在130℃混合均勻,混合2h獲得基料。
(2)取部分基料,加入42份的阻燃填料、3份偶聯劑、2份固化劑,混合均勻脫泡,得到A組分;取部分基料,加人8份的硅烷交聯劑、1份的抑制劑混合均勻脫泡,得到B組分。
(3)將A、B組分按100:110的比例混合均勻后,在真空下減壓排泡,然后在室溫(25℃)下倒人模具中制片或灌在粘結基材片上制備剪切試片。室溫下固化1h,再在80℃下固化1h,制得硬度、力學性能、阻燃性能、導熱性能及搭接剪切檢測試樣。