[发明专利]一种高性能导热阻燃结构胶及其制备方法

说明书

一种高性能导热阻燃结构胶及其制备方法，其原料组分(质量份)包括：硅烷改性聚醚(MS)65～85份，甲氧基硅烷封端环氧树脂15～35份，导热填料100～800份，阻燃填料50～200份，硅烷偶联剂1～10份，催化剂1～5份，增塑剂0～50份。本发明的结构胶体系中两树脂均为水汽固化，固化条件易于控制，固化物力学性能稳定，在保持硅烷改性聚醚树脂柔韧性和粘接强度的同时，具有环氧树脂的高的内聚强度，可广泛应用于电子电气、汽车机械、航空航天等各个领域。

技术领域

本发明属于胶黏剂技术领域，具体涉及一种高性能导热阻燃结构胶及其制备方法。

背景技术

导热阻燃结构胶是一种在结构胶体系中添加导热阻燃粉体而制得的功能化胶黏剂，为了获得导热阻燃性能，通常需要在胶黏剂基体中添加大量的无机粉体，这会导致胶黏剂粘度大幅度提升，固化物硬度明显增加，力学性能大幅降低，因此，需要结构胶基体需要较好的柔韧性。

本发明选用硅烷改性聚醚胶(简称MS胶)为基胶，其主链为柔性聚醚长链，端基是可水解的硅氧烷基团，经过室温湿固化会形成以Si-O-Si键为交联点、柔性聚醚长链相连接的网络结构，因此，MS胶具有良好的柔韧性，优异的耐候、耐久性等特点，在密封胶领域得到广泛应用。然而，MS胶主链的聚醚非极性结构决定了其内聚能较低，即使采取无机填料补强和添加附着促进剂等手段依然无法获得高强度，因此，MS胶难以满足工业上对强度的要求。

为了提高MS胶的强度，国内外研究人员对环氧树脂改性硅烷改性聚醚聚合物进行了相关的研究，例如：公开号为CN107099269A的发明专利公开了一种环氧树脂改性端硅烷基聚醚双组份胶黏剂及其制备方法，采用双酚A型环氧树脂对有机硅改性聚醚胶(即MS胶)进行改性，制得的双组份胶黏剂结合了硅烷改性胶和环氧胶的优点，既具有韧性又具有高粘接强度，适用于需要强力粘结以固定基材，同时存在震动、热变形或扭曲力的场合。公开号为CN108048015A的发明专利公开了一种风电叶片盖板粘接用双组份硅烷改性聚醚密封胶，在硅烷改性聚醚体系中引入与风电叶片材料相同的环氧树脂，从而综合环氧树脂和室温硫化硅橡胶的优势，既保持硅烷改性聚醚密封胶的柔韧性和耐高温性等性能，又具有环氧树脂的内聚力强的特点，有效解决应力导致的断裂问题，实现了风电叶片盖板的高粘接强度及耐久性。

公开号为CN109266282A的发明专利公开了一种单组份复合型硅烷改性聚醚导热胶及其制备方法，采用环氧-硅烷改性聚醚复合树脂体系，实现导热胶的高剪切强度(8～10MPa)、高导热系数(15～25W/(m·k))以及优异的粘接性能，可广泛应用于电子行业中元器件的粘接密封。

利用环氧树脂对硅烷改性聚醚聚合物进行改性，其原理是利用环氧树脂的高极性来弥补硅烷改性聚醚聚合物内聚能的不足。以此方法制得的胶黏剂兼具硅烷改性聚醚和环氧树脂的优点，固化后能够形成海岛分相结构具有优良的物理机械性能，可作为结构胶黏剂应用于需要强力粘接的位置。然而此方法固化时环氧树脂/硅烷改性聚醚双组分体系存在两种反应机理，即环氧树脂的开环固化和硅烷改性聚醚聚合物的水分固化，固化条件不利于控制，容易出现因固化不同步而影响固化物力学性能的现象。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供了一种高性能导热阻燃结构胶及其制备方法。

在本发明中，采用甲氧基硅烷封端环氧树脂对硅烷改性聚醚(MS)进行改性处理，两种树脂端基均为硅氧烷基，固化机理相同，避免了因两种不同交联化学过程而导致的固化不同步的现象。可根据导热阻燃粉体的添加量，调节体系中两树脂的比例，制得兼具导热性能、粘接性能和力学性能的高性能胶黏剂。

根据本发明提供的高性能导热阻燃结构胶，其原料组分(质量份)包括：硅烷改性聚醚(MS)65～85份，甲氧基硅烷封端环氧树脂15～35份，导热填料100～800份，阻燃填料50～200份，硅烷偶联剂1～10份，催化剂1～5份，增塑剂0～50份。

根据本发明提供的高性能导热阻燃结构胶，所述的甲氧基硅烷封端环氧树脂的结构式为：