[发明专利]形成具有改善的热稳定性的凝胶的方法

说明书

技术领域

本发明整体涉及形成凝胶的方法，该凝胶为具有改善的热稳定性的氢化硅烷化反应产物。

背景技术

典型的有机硅具有出色的应力缓冲性能、电性能、耐热性和耐候性，并且可在许多应用中使用。在许多应用中，有机硅可用于将热量从发热电子元件传递出去。然而，当用于包括电极和小电线的高性能电子制品时，在暴露于长的操作周期和高热量之后，典型的有机硅趋于硬化、变脆和开裂。硬化和开裂破坏或损毁电极和导线，从而导致电气故障。因此，仍然有机会开发改善的有机硅。

发明内容与优点

本发明提供了形成具有改善的热稳定性的凝胶的方法。该凝胶为(A)平均每分子具有至少0.1个硅键合的烯基的有机聚硅氧烷与(B)平均每分子具有至少2个硅键合的氢原子的交联剂的氢化硅烷化反应产物。(A)与(B)在存在(C)氢化硅烷化催化剂和(D)乙酰丙酮铁的受热反应产物的情况下通过氢化硅烷化进行反应。在加热之前，基于(A)和(B)的总重量计，乙酰丙酮铁以约0.05至约30重量％的量存在。该方法包括步骤(I)：加热乙酰丙酮铁以形成(D)乙酰丙酮铁的受热反应产物。该方法还包括步骤(II)：将(A)、(B)、(C)与(D)混合，以实现(A)与(B)在存在(C)和(D)的情况下发生氢化硅烷化反应，从而形成凝胶。

(D)受热反应产物允许凝胶即使在大范围的热老化之后仍保持低的杨氏模量(即，低硬度和粘度)特性。在暴露于长的操作周期和高热量之后，具有低模量的凝胶不太容易硬化，变脆和开裂，从而降低了当用于电子制品中时任何电极或导线将发生损毁的可能性，并从而降低了电气故障将发生的可能性。

附图说明

本发明的其他优点将容易地被认识到，因为参考以下具体实施方式并结合附图考虑，可更好地理解本发明的其他优点。

图1为有机硅流体中的Fe₂O₃粒子的电子显微图，其中该粒子由加热流体中的乙酰丙酮铁形成。这些Fe₂O₃粒子代表(D)乙酰丙酮铁的受热反应产物，该受热反应产物用于形成实例中的凝胶1-6，还用于形成第一系列的实例中的凝胶6的样品。

图2为有机硅流体中的Fe₂O₃粒子的电子显微图，其中该粒子购自美国密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma Aldrich,St Louis,MO)。这些Fe₂O₃粒子代表用于形成第二系列的实例中的凝胶6的比较样品的“纳米级”粒子。

图3为有机硅流体中的Fe₂O₃粒子的电子显微图，其中该粒子购自西格玛奥德里奇公司(Sigma Aldrich)。这些Fe₂O₃粒子代表用于形成第三系列的实例中的凝胶6的比较样品的“微米级”粒子。

图4为分散在实例的凝胶4中的(D)乙酰丙酮铁(纳米粒子形式的Fe(acac))的受热反应产物的代表性透射电子显微(TEM)图像。

具体实施方式

“发明内容与优点”和说明书摘要以引用的方式并入本文。

术语“氢化硅烷化反应产物”描述了(A)与(B)在存在(C)和(D)的情况下在氢化硅烷化反应中反应。通常，(A)与(B)反应以使得凝胶部分或全部形成并固化。

(A)有机聚硅氧烷：

(A)有机聚硅氧烷可为单一聚合物或可包括下述性质中至少有一项不同的两种或更多种聚合物：结构、粘度、平均分子量、硅氧烷单元和序列。(A)有机聚硅氧烷平均每个单独的聚合物分子具有至少0.1个硅键合的烯基，即平均每10个单独的聚合物分子具有至少一个硅键合的烯基。更通常地，(A)有机聚硅氧烷平均每分子具有1个或多个硅键合的烯基。在各个实施例中，(A)有机聚硅氧烷平均每分子具有至少2个硅键合的烯基。(A)有机聚硅氧烷可具有直链形式或支化的直链形式或枝状形式的分子结构。(A)有机聚硅氧烷可为或可包括单一(类型的)聚合物、共聚物或者两种或更多种聚合物的组合。(A)有机聚硅氧烷还可被定义为有机烷基聚硅氧烷。

(A)有机聚硅氧烷的硅键合的烯基不受具体限制，但是通常被限定为乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、或庚烯基中的一种或多种。每个烯基可相同或不同并且各自可独立地选自所有其他烯基。每个烯基可为端基或侧基。在一个实施例中，(A)有机聚硅氧烷包括为端基和侧基的烯基。