[发明专利]高性能环保阻燃型有机硅电子灌封胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子灌封胶技术领域，尤其涉及一种环保阻燃型有机硅电子灌封胶及其制备技术。

背景技术

电子元器件、大型集成电路板、LED等高科技领域目前逐渐实现高性能、高可靠性和小型化，因其工作环境较为苛刻，对于电子灌封胶的要求也必然较高，要求其不但具有优良的耐高低温性能、机械力学性能、电绝缘性能，同时还要具备较好的导热性能、阻燃性能和流动性。目前使用的灌封材料以环氧树脂、聚氨酯和硅橡胶等的应用较为广泛。硅橡胶因其可在很宽的温度范围内长期保持弹性，且具有良好的电气性能和化学稳定性能，可作为电子电气组装件灌封的首选材料。但典型未填充的硅橡胶其导热性能差，导热系数只有0.2W·m^-1·K^-1左右，用作灌封胶，往往导致电子设备所产生的热量无法及时散发出去，极大地影响了电子元器件的可靠性和寿命。

目前，在制备有机硅电子灌封胶的过程中，通常通过向硅橡胶中填充绝缘性能良好的导热填料，如氧化铝、碳化硅晶须、氮化硼等来达到导热率的提高，但一般导热填料的使用量较大，所用的填料价格昂贵，增加了成本。而且，虽可制得导热率稍好的电子灌封胶，但粘度却往往大幅增加，使得灌封胶的流动性差，且力学性能也不够理想。在制备电子灌封胶时，通过向硅橡胶中添加补强材料可提高灌封胶的力学性能。李豫等在硅橡胶中添加乙烯基MQ硅树脂，对灌封胶的力学性能有一定的补强作用，但其补强效果与白炭黑相比还有差距（文献：MQ树脂对加成型RTV有机硅灌封胶补强性能研究，中国胶粘剂，2010年11月第19卷第11期）。公开号为CN101875725的中国专利申请公开了一种有机硅灌封胶补强用乙烯基硅树脂及其制备方法，其提供了一种可用于补强有机硅电子灌封胶的乙烯基MQ树脂，但从其实验结果来看，其虽然可起到一定的补强作用，但所得的灌封胶其粘度也较大。而采用白炭黑作为补强材料，虽然更好的提高硅橡胶的强度，但也常造成补强后的胶料粘度很大，流动性差，难以用于电子元器件的灌封。公开号为CN101402798B的中国专利申请公开了一种电子用导热阻燃液体硅橡胶，虽然具有较高的导热性能（热导率1.5～2.5W·m^-1·K^-1），但其粘度达到了10000mPa·s以上，流动性较差，难以施胶。如何制备一种综合性能优良的高性能有机硅电子灌封胶，是一项亟待取得突破的课题。

发明内容

本发明为弥补现有技术的不足，提供一种高性能环保阻燃型有机硅电子灌封胶及其制备方法，其特点是制得的灌封胶具有良好的综合性能，其具有高导热性能，热导率达到2.6～3.5W·m^-1·K^-1，流动性佳，粘度为2000～3500mPa·s，而且力学性能好，环保阻燃。

本发明提供的高性能环保阻燃型有机硅电子灌封胶的制备方法，包括如下步骤：

1）基料的制备：将端乙烯基硅油、导热填料、补强材料、阻燃剂加入到真空捏合机中，在110～130℃、真空度0.06～0.1MPa下边搅拌边滴加复配型偶联剂，复配型偶联剂加入完毕后，脱水共混2～5h，，冷却后用三辊机研磨1～4次获得基料；原料的重量份数如下：

所述端乙烯基硅油为质量比7：2～5的粘度1000～1500mPa·s的支链型端乙烯基硅油和粘度300～600mPa·s的直链型端乙烯基硅油的组合；

所述导热填料为粒径1～10μm的氧化铝和粒径2～10μm的硅微粉按照质量比1～3:1进行混合而成；

所述补强材料为质量比4～10:1～4:0.5～1.5的乙烯基MQ硅树脂、沉淀白炭黑和气相白炭黑的组合；

所述复配型偶联剂为铝酸酯、A151（乙烯基三乙氧基硅烷）、KH560（γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷）和KH570（γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷）的任意三种组合；

所述阻燃剂为质量比为1:3～5的三聚氰胺氰脲酸盐和氢氧化铝的组合；

2）A组分的制备：25℃下，取步骤1）制得的基料，向其中加入含氢量为0.2～1wt%的含氢硅油交联剂和交联抑制剂，搅拌10～60分钟制得A组分，原料的重量份数如下：

基料100份；

含氢硅油交联剂0.2～10份；

交联抑制剂0.002～0.01份；