改性無機(jī)納米填料、加成型有機(jī)硅膠黏劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種改性無機(jī)納米填料、加成 型有機(jī)硅膠黏劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子電器技術(shù)的發(fā)展，對應(yīng)用于該領(lǐng)域的膠黏劑材料的耐老化性能要求越來 越高。相較傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂、聚氨酯以及聚丙烯酸酯材料，加成型有機(jī)硅材料具備優(yōu)異的耐 溫老化、紫外光老化性以及冷熱沖擊性能，認(rèn)為是取代傳統(tǒng)膠黏劑在電子電器領(lǐng)域廣泛應(yīng) 用的材料。
[0003] 當(dāng)然，加成型有機(jī)硅膠黏劑仍存在導(dǎo)熱率偏低、基材粘接性能弱、力學(xué)強(qiáng)度差等問 題需要在應(yīng)用領(lǐng)域中去具體解決。對于導(dǎo)熱率偏低和力學(xué)強(qiáng)度差的問題，通常是向液體硅 橡膠中添加導(dǎo)熱補(bǔ)強(qiáng)填料去解決；而粘接性能差的解決方法可以總結(jié)為底涂法和增粘劑 法。
[0004] 底涂法，即為在基材表面先刷上一層化學(xué)物質(zhì)，然后再在上面涂膠進(jìn)行粘接，該方 法存在環(huán)境污染較大和工藝操作復(fù)雜等缺點；通過向膠黏劑中添加增粘劑在多數(shù)情況也可 以解決粘接問題，但涉及到增粘劑的合成等工藝，對環(huán)境污染和成品叫成本等都會造成一 定的影響，同時通過增粘劑法進(jìn)行增粘處理的粘接強(qiáng)度相對底涂法較弱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種改性無機(jī)納米填料、加 成型有機(jī)硅膠黏劑及其制備方法。
[0006] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：
[0007] -種改性無機(jī)納米填料，其是由100份無機(jī)納米顆粒，5~15份硅烷偶聯(lián)劑和1~ 3份有機(jī)酸經(jīng)改性而得。
[0008] 在其中一些實施例中，所述無機(jī)納米顆粒為納米氧化鋅、納米氧化錯、納米氧化 鈦和納米氮化錯中的一種或幾種，所述無機(jī)納米填料的納米顆粒的初始粒徑尺寸為30~ 150nm〇
[0009] 在其中一些實施例中，所述硅烷偶聯(lián)劑為質(zhì)量比0. 1~10的γ-縮水甘油醚氧丙 基三甲氧基硅烷ΚΗ560和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷ΚΗ570。
[0010] 在其中一些實施例中，所述硅烷偶聯(lián)劑為質(zhì)量比1 :1的γ-縮水甘油醚氧丙基三 甲氧基硅烷ΚΗ560和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷ΚΗ570。
[0011] 在其中一些實施例中，所述有機(jī)酸為草酸、水楊酸和酒石酸中的一種或幾種。
[0012] 本發(fā)明還提供了上述改性無機(jī)納米填料的制備方法，采取了以下技術(shù)方案：
[0013] -種改性無機(jī)納米填料的制備方法，包括以下步驟：將100份無機(jī)納米顆粒，5~ 15份硅烷偶聯(lián)劑和1~3份有機(jī)酸進(jìn)行物理共混，然后進(jìn)行程序研磨處理得到改性無機(jī)納 米填料，所述程序研磨處理為：300r/min研磨30min，500r/min研磨lOmin，1000r/min研磨 5min，2000r/min研磨 3min。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種加成型有機(jī)硅膠黏劑，采取了以下技術(shù)方案：
[0015] -種加成型有機(jī)硅膠黏劑，所述膠黏劑由上述改性無機(jī)納米填料和加成型基膠煉 膠共混而得，所述改性無機(jī)納米填料在所述膠黏劑中的添加量為12~34wt%。
[0016] 在其中一些實施例中，所述改性無機(jī)納米填料在所述膠黏劑中的添加量為 34wt%。隨著改性無機(jī)納米填料添加量的增加，固化膠黏劑對基材的粘接強(qiáng)度逐漸增加，當(dāng) 改性無機(jī)納米填料添加量達(dá)到12wt%時，固化膠黏劑與基材的粘接強(qiáng)度呈現(xiàn)為內(nèi)聚破壞， 本發(fā)明中的改性無機(jī)納米填料在加成型硅膠中的添加量最多達(dá)到34wt%，對鋁材和PCB的 最大粘接強(qiáng)度分別達(dá)到1. 8MPa和2. 06MPa，其中添加量優(yōu)選為34wt%。
[0017] 在其中一些實施例中，所述加成型基膠的成分為乙烯基聚硅氧烷或含氫聚硅氧 烷，所述乙烯基聚硅氧烷的乙烯基含量0. 05~0. 15mm〇leS/g，所述含氫聚硅氧烷的含氫量 為0· 15~3. 2mmoles/g，所述加成型基膠的粘度為500~lOOOOmPa.s。
[0018] 本發(fā)明還提供了上述加成型有機(jī)硅膠黏劑的制備方法，采取了以下技術(shù)方案：
[0019] -種加成型有機(jī)硅膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：將改性無機(jī)納米填料與加 成型基膠進(jìn)行煉膠共混，即得；所述改性無機(jī)納米填料在所述膠黏劑中的添加量為12~ 34wt% 〇
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0021] (1)、本發(fā)明通過對無機(jī)納米填料利用硅烷偶聯(lián)劑和有機(jī)酸進(jìn)行研磨改性處理后， 添加到加成型液體硅橡膠中，改性無機(jī)納米填料同時起到增粘補(bǔ)強(qiáng)和導(dǎo)熱的作用，制備出 的加成型有機(jī)硅膠黏劑對PCB、鋁材、覆銅板、PBT、PET等基體材料具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，同 時具有良好的導(dǎo)熱性和優(yōu)異的耐老化性能。
[0022] (2)、本發(fā)明的改性無機(jī)納米填料和加成型有機(jī)硅膠黏劑的制備方法方便簡單、增 粘效果明顯，環(huán)境污染小，能很好地滿足電子電器的導(dǎo)熱封裝和粘接要求。
【具體實施方式】
[0023] 下面通過具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明所包含的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)超實施 例。除特殊說明外，以下實施例中所使用的原料均來源于市售。
[0024] 實施例1改性納米氧化鋅的制備
[0025] 本實施例的改性方法包括以下步驟：
[0026](1)、按以下重量百分含量準(zhǔn)備原料：納米氧化鋅（粒徑49nm)2006. 78g， KH560100. 07g、KH570100. 18g，草酸 10. 03g，酒石酸 30. 06g，物理混合；
[0027] (2)、將上述原料在高速研磨機(jī)中進(jìn)行程序研磨處理，其中程序研磨處理工藝為： 300r/min研磨 30min，500r/min研磨lOmin，1000r/min研磨 5min;2000r/min研磨 3min，研 磨完畢后得到改性納米氧化鋅。
[0028] 實施例2改性納米三氧化二鋁的制備
[0029] 本實施例的改性方法包括以下步驟：
[0030] (1)、按以下重量百分含量準(zhǔn)備原料：納米三氧化二鋁（粒徑58nm) 2000. 07g， KH560100. 12g、KH570100. 06g，草酸 10. 05g，酒石酸 30. 08g，物理混合；
[0031] (2)、將上述原料在高速研磨機(jī)中進(jìn)行程序研磨處理，其中程序研磨處理工藝為： 300r/min研磨 30min，500r/min研磨lOmin，lOOOr/min研磨 5min;2000r/min研磨 3min，研 磨完畢后得到改性納米三氧化二鋁。
[0032] 實施例3改性納米氧化鈦的制備
[0033] 本實施例的改性方法包括以下步驟：
[0034](1)、按以下重量百分含量準(zhǔn)備原料：納米氧化鈦（粒徑43nm) 2002. 34g， KH560100. 05g、KH57019. 98g，草酸 10. 12g，酒石酸 30. 09g，物理混合；
[0035] (2)、將上述原料在高速研磨機(jī)中進(jìn)行程序研磨處理，其中程序研磨處理工藝為： 300r/min研磨 30min，500r/min研磨lOmin，1000r/min研磨 5min;2000r/min研磨 3min，研 磨完畢后得到改性納米氧化鈦。
[0036] 實施例4改性納米氮化鋁的制備
[0037] 本實施例的改性方法包括以下步驟：
[0038](1)、按以下重量百分含量準(zhǔn)備原料：納米氮化鋁（粒徑37nm) 2000. 34g， KH560100. 06g、KH570100. 19g，草酸 10. 05g，水楊酸 29. 65g，物理混合；
[0039] (2)、將上述原料在高速研磨機(jī)中進(jìn)行程