本發(fā)明涉及膠黏劑領(lǐng)域，具體涉及一種高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著電子設(shè)備向高性能化、小型化方向發(fā)展，散熱問(wèn)題成為制約其可靠性和使用壽命的關(guān)鍵因素。有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑因其優(yōu)異的導(dǎo)熱性能、耐高低溫性、電氣絕緣性以及良好的加工性能，在電子、新能源、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，盡管有機(jī)硅材料在導(dǎo)熱性能方面已取得顯著進(jìn)展，其粘結(jié)強(qiáng)度仍存在一定局限性，難以滿足高端應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)材料綜合性能的苛刻要求。

2、目前，高粘結(jié)強(qiáng)度有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：一是通過(guò)添加功能性填料（如金屬氧化物、氮化硼、碳納米管等）提升導(dǎo)熱性能的同時(shí)改善粘結(jié)強(qiáng)度；二是利用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)填料表面進(jìn)行改性，以增強(qiáng)填料與有機(jī)硅基體之間的界面結(jié)合力；三是開(kāi)發(fā)新型有機(jī)硅樹(shù)脂或共聚物，以提高膠黏劑的內(nèi)聚強(qiáng)度和界面附著力。盡管如此，現(xiàn)有技術(shù)仍存在一些缺陷：首先，填料的添加量過(guò)高可能導(dǎo)致膠黏劑的流動(dòng)性下降，影響施工性能；其次，填料的分散均勻性和界面相容性問(wèn)題尚未完全解決，導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度的提升有限；最后，高粘結(jié)強(qiáng)度與高導(dǎo)熱性能之間的平衡難以實(shí)現(xiàn)，往往需要犧牲某一方面的性能。

3、此外，隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，開(kāi)發(fā)低voc（揮發(fā)性有機(jī)化合物）排放的環(huán)保型高粘結(jié)強(qiáng)度有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑也成為行業(yè)的重要研究方向。然而，如何在保證環(huán)保性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高粘結(jié)強(qiáng)度和高導(dǎo)熱性能，仍是當(dāng)前技術(shù)面臨的重大挑戰(zhàn)。因此，進(jìn)一步研究高粘結(jié)強(qiáng)度有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑的制備工藝、填料改性技術(shù)以及新型樹(shù)脂體系，對(duì)于推動(dòng)該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和滿足高端應(yīng)用需求具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、要解決的技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是提供一種高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑，有機(jī)硅膠黏劑通過(guò)有機(jī)硅基體和有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體進(jìn)行復(fù)合，在提高導(dǎo)熱性能的同時(shí)保證較好的粘結(jié)強(qiáng)度。

2、技術(shù)方案：一種高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑，所述膠黏劑包括有機(jī)硅基體和有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體，所述有機(jī)硅基體由以下重量份的組分組成：甲基mq硅樹(shù)脂15~20份，聚醚-聚硅氧烷嵌段共聚物4-6份，含氫硅油0.3~0.8份，環(huán)氧樹(shù)脂10~15份，微米纖維3~4份，納米纖維0.8~1.5份，鉑催化劑0.002~0.005份；

3、所述有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體由以下重量份的組分組成：

4、環(huán)氧-硅氧烷嵌段共聚物15~25份，氟化有機(jī)硅樹(shù)脂15~20份，環(huán)氧樹(shù)脂10~15份，氮化硼2~3份。

5、優(yōu)選的，所述納米纖維為硅烷偶聯(lián)劑改性二氧化硅納米纖維，所述硅烷偶聯(lián)劑為kh-560；和/或，

6、所述微米纖維為環(huán)氧樹(shù)脂改性包覆的微米纖維。

7、優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹(shù)脂改性包覆的微米纖維的制備方法包括以下步驟：

8、s11.?將十二烷基硫酸鈉加入至dmac中，然后加入石蠟，攪拌分散均勻，得到石蠟乳液；

9、s12.?將纖維素溶解于licl/dmac溶劑體系中，得到纖維素紡絲液；

10、s13.?將石蠟乳液與纖維素紡絲液等體積混合，得到含石蠟的纖維素紡絲液；

11、s14.?以含石蠟油的纖維素紡絲液作為皮層，環(huán)氧甲基硅油作為芯層進(jìn)行濕法紡絲，紡絲凝固浴為冰浴，得到微米纖維；

12、s15.?將微米纖維進(jìn)行低溫脆斷，得到短切的微米纖維；

13、s16.?將環(huán)氧樹(shù)脂加入至丙酮中，稀釋得到環(huán)氧樹(shù)脂溶液；

14、s17.?將短切的微米纖維加入至冰浴環(huán)氧樹(shù)脂溶液中，充分包覆環(huán)氧樹(shù)脂后，自然固化，得到環(huán)氧樹(shù)脂包覆的微米纖維。

15、優(yōu)選的，所述環(huán)氧甲基硅油為環(huán)氧苯基甲基硅油、環(huán)氧改性甲基硅油或環(huán)氧氨基甲基硅油中任意一種。

16、優(yōu)選的，所述步驟s11中石蠟為高碳鏈?zhǔn)?，石蠟乳液的濃度?.5~1wt%。

17、優(yōu)選的，所述步驟s12中纖維素紡絲液的濃度為5~8wt%。

18、優(yōu)選的，所述步驟s14中低溫脆斷的溫度為-20~-40℃，短切的微米纖維的長(zhǎng)度范圍在0.3~0.8mm。

19、上述的高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：

20、s1.?將甲基mq硅樹(shù)脂，聚醚-聚硅氧烷嵌段共聚物，含氫硅油，環(huán)氧樹(shù)脂，微米纖維，納米纖維和鉑催化劑，攪拌混合均勻，得到有機(jī)硅基體；

21、s2.?將環(huán)氧-硅氧烷嵌段共聚物，氟化有機(jī)硅樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂和氮化硼，攪拌混合均勻，得到有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體；

22、s3.?將質(zhì)量比3~5:1的有機(jī)硅基體和有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體采用多流體共擠技術(shù)進(jìn)行包裝，得到有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑。

23、有益效果：本發(fā)明有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：

24、本發(fā)明中的有機(jī)硅膠黏劑通過(guò)有機(jī)硅基體和有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體進(jìn)行復(fù)合，有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體為導(dǎo)熱層，提高有機(jī)硅膠黏劑的導(dǎo)熱效果，有機(jī)硅基體中含有微納米纖維，在擠出后刮涂得到仿生網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高膠黏劑的粘結(jié)效果，同時(shí)微米纖維為皮芯結(jié)構(gòu)，在高于皮層相變溫度時(shí)，芯層會(huì)流出和基體中甲基硅油反應(yīng)，在膠黏劑預(yù)粘結(jié)基材的表面生成新的有機(jī)硅膠黏劑，提供較好的粘合效果；

25、本發(fā)明中有機(jī)硅基體和有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體在涂抹于基材表面后，呈現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)，有機(jī)硅基體和有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體兩層熱膨脹系數(shù)不同，也改變膠黏劑的粘附性能；

26、本發(fā)明中微米纖維用環(huán)氧樹(shù)脂包覆后再加入基體中，可以防止芯層的環(huán)氧甲基硅油的流出，在經(jīng)過(guò)高于石蠟的相變溫度進(jìn)行處理后，芯層可以流出和甲基硅油反應(yīng)。

技術(shù)特征：

1.一種高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑，其特征在于：所述膠黏劑包括有機(jī)硅基體和有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體，所述有機(jī)硅基體由以下重量份的組分組成：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑，其特征在于：所述硅烷偶聯(lián)劑為kh-560。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑，其特征在于：所述環(huán)氧樹(shù)脂改性包覆的微米纖維的制備方法包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑，其特征在于：所述環(huán)氧甲基硅油為環(huán)氧苯基甲基硅油、環(huán)氧改性甲基硅油或環(huán)氧氨基甲基硅油中任意一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑，其特征在于：所述步驟s11中石蠟為高碳鏈?zhǔn)?，石蠟乳液的濃度?.5~1wt%。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑，其特征在于：所述步驟s12中纖維素紡絲液的濃度為5~8wt%。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑，其特征在于：所述步驟s14中低溫脆斷的溫度為-20~-40℃，短切的微米纖維的長(zhǎng)度范圍在0.3~0.8mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種高粘結(jié)強(qiáng)度的有機(jī)硅導(dǎo)熱膠黏劑及其制備方法，所述膠黏劑包括有機(jī)硅基體和有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體，所述有機(jī)硅基體由以下重量份的組分組成：甲基MQ硅樹(shù)脂15~20份，聚醚?聚硅氧烷嵌段共聚物4?6份，含氫硅油0.3~0.8份，環(huán)氧樹(shù)脂10~15份，微米纖維3~4份，納米纖維0.8~1.5份，鉑催化劑0.002~0.005份；所述有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體由以下重量份的組分組成：環(huán)氧?硅氧烷嵌段共聚物15~25份，氟化有機(jī)硅樹(shù)脂15~20份，環(huán)氧樹(shù)脂10~15份，氮化硼2~3份。本發(fā)明通過(guò)有機(jī)硅膠黏劑通過(guò)有機(jī)硅基體和有機(jī)硅功能增強(qiáng)基體進(jìn)行復(fù)合，在提高導(dǎo)熱性能的同時(shí)保證較好的粘結(jié)強(qiáng)度。

技術(shù)研發(fā)人員：王天福,于育強(qiáng),黃建峰,葉麗英,劉年虎,吉忠民
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州添易朗科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15