[发明专利]一种高硬度高强度液态模压硅橡胶组合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种高硬度高强度液态模压硅橡胶组合物的制备方法，按质量比称取加成型苯基甲基硅树脂100份、苯基甲基环氧基硅油1‑5份、硅微粉(平均粒径＜4um)20‑60份、氧化铝(平均粒径＜1um)15‑40份、氧化钛(平均粒径＜4um)15‑35份，用分散剂搅拌后并用三辊机捏合均匀，并缓慢加热至140～145℃，在真空度为0.08～0.098下彻底除去水份和低沸物，冷却后用200目滤袋过滤；加入计量的铂金催化剂和钝化剂，常温真空搅拌脱泡后，制备得到纯白色LSMC材料，可在‑20℃～‑40℃条件下长期保存。该LSMC材料经模压固化后具有高强度和硬度，光反射率92％，适用于制造大功率LED和半导体封装支架、高频手机壳体材料和耐高温无卤阻燃绝缘材料。

技术领域

本发明涉及有机硅新材料领域，尤其是涉及一种高硬度高强度液态模压硅橡胶组合物的制备方法。

背景技术

有机硅材料兼具有机和无机材料的综合性质，在耐高低温、电气绝缘、耐候性、阻燃、憎水、耐腐蚀和生理惰性等方面具有优异的特性。有机硅胶作为结构材料目前主要应用于灌封、填充、胶粘剂和硅橡胶等领域(参见赵陈超,章基凯.硅橡胶及其应用[M]，北京:化学工业出版社,2015；来国桥,幸松民.有机硅产品合成工艺及应用(第二版)[M].北京:化学工业出版社.2010；乔红云，寇开昌，颜录科等.有机硅灌封材料的研究进展[J].材料科学与工程学报,2006,24(2):321-324.)。近年来，液态加成型有机硅胶，尤其是苯基甲基加成型硅胶，由于其在固化过程中不产生任何小分子化合物，具有较高的折射率、硬度和优良的力学性能，尤其在耐300℃高温黄变和UV老化方面表现出了优异的性能，已经成功取代环氧树脂广泛应用于LED灯珠的发光面的填充封装，未来在光电子、半导体封装和3C产品的制造上也将发挥越来越重要的作用。(详见孟帅.LED封装用有机硅材料的专利申请分析[J].有机硅材料，2016,30(6):495-499；石浩,张子平.用于半导体封装材料的加成型硅橡胶的专利技术研究进展[J].广东化工,2016,43(11):131-132,137；以及中国专利文献号CN201910930127.6，CN201811018378.9，CN201711091285.4，CN201710356261.0，CN201610586422.0，CN201510795643.4和CN201310724714.2等)。

功率型半导体和大功率LED器件是当前第三代半导体的重要发展方向，对封装支架材料的耐高温老化、导热、尺寸稳定性等方面的要求也在快速提高，传统的EMC(热固性环氧树脂)、PCT(聚酯树脂)、PPA(聚邻苯二甲酰胺)等支架材料已经很难满足行业的进一步发展需求。液态模压硅胶(LSMC)为解决上述问题提供了可行的方向，但是根据已有的文献，由于有机硅胶仍然存在着硬度较低(通常介于20Shore A～70Shore D之间)，气密性较差，与金属的结合力较弱和力学强度较差等缺点，目前极少有关将有机硅胶用于骨架结构支撑材料和壳体材料的报道(参见中国专利文献号CN201911052708.0，CN201910930127.6，CN201811018378.9，CN201710356261.0，CN201711091285.4，CN201610586422.0，CN201510795643.4和CN201310724714.2等)。因此，LSMC材料应用于大功率LED和半导元器件封装支架材料，不仅要求其耐温性好，而且还需要解决材料的气密性、与金属的结合力、高的硬度(＞70ShoreD)和结构强度、热尺寸稳定性、以及良好的加工流动性等诸多问题。