一种单组份加成型有机硅导电胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及有机硅导电胶技术领域，尤其涉及一种单组份加成型有机硅导电胶及其制备方法。

背景技术

在电子工业中，电子设备生产过程中需要使用铅锡焊接以实现电子设备的导电连接；但是铅锡焊接时产生的高温可能导致的材料变形，使得电子器件形成热损伤和内应力，降低电子器件的使用寿命，锡铅焊料中重金属铅会引起的环境污染会对操作人员的健康造成威胁；而且现在随着电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展，铅锡焊接以及不能满足电子器件加工的需求；在电子工业中也逐渐使用导电胶以替代铅锡焊接；导电胶是一种固化后具有一定导电性能的胶粘剂，它通常以聚合物树脂和导电填料为主要组成部分，通过聚合物树脂的粘接作用将导电粒子结合在一起，形成导电通路，实现被粘材料的导电连接，进而能有效的避免对电子器件造成损坏，且能大大提高电子器件的加工效率，为此提供一种高性能的导电胶是电子工业所迫切希望的。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种单组份加成型有机硅导电胶及其制备方法，本发明还提出了上述单组份加成型有机硅导电胶的制备方法。本发明制得的有机硅导电胶具有良好的承载强度，通过添加的导电填料和碳纤维能提高有机硅导电胶的导电性能；另外，本发明提供的有机硅导电胶易于工业生产制备。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种单组份加成型有机硅导电胶，按重量份计，包括以下组分：热塑性树脂3～8份、乙烯基硅油30～60份、含氢硅油1～8份、偶联剂0.1～3份、催化剂0.1～0.6份、抑制剂0.2～1份、增韧剂0.3～2份、清泡剂1～4份、导电填料10～15份和碳纤维3～8份。

优选的，单组份加成型有机硅导电胶按重量份计，包括以下组分：热塑性树脂3份、乙烯基硅油30份、含氢硅油1份、偶联剂0.1份、催化剂0.1份、抑制剂0.2份、增韧剂0.3份、清泡剂1份、导电填料10份和碳纤维3份。

优选的，单组份加成型有机硅导电胶按重量份计，包括以下组分：热塑性树脂6份、乙烯基硅油40份、含氢硅油5份、偶联剂1.6份、催化剂0.14份、抑制剂0.6份、增韧剂1份、清泡剂2份、导电填料12份和碳纤维6份。

优选的，单组份加成型有机硅导电胶按重量份计，包括以下组分：热塑性树脂8份、乙烯基硅油60份、含氢硅油8份、偶联剂3份、催化剂0.6份、抑制剂1份、增韧剂2份、清泡剂4份、导电填料15份和碳纤维8份。

优选的，乙烯基硅油为端乙烯基硅油，乙烯基硅油的粘度为180～5500mPa·s，乙烯基的质量百分含量为0.45～1.2％。

优选的，含氢硅油粘度为200～800mPa·s，氢的质量百分含量为0.1～1.0％。

优选的，导电填料为银粉、铜粉、镀银的铜粉、铝粉或镀银的铝粉中的一种或多种。

优选的，增韧剂选用端羧基液体丁腈橡胶。

本发明还提供了一种单组份加成型有机硅导电胶的制备方法，包括上述单组分加成型有机硅导电胶，具体包括以下步骤：

S1、按重量份称取热塑性树脂、乙烯基硅油、含氢硅油、偶联剂、催化剂、抑制剂、增韧剂、清泡剂、导电填料和碳纤维；

S2、将热塑性树脂、乙烯基硅油、导电填料和碳纤维加入真空捏合机中共混，得到混合物A；

S3、将含氢硅油、偶联剂、催化剂、抑制剂和增韧剂加入混合物A中以100～550r/min的转速，混合40～80min，得到混合物B；

S4、将消泡剂加入混合物B中搅拌，直至不再有气泡溢出时停止搅拌，得到导电胶。

优选的，S2中真空捏合机中的温度为65～160℃，真空度保持在0.05～-0.1MPa，混合时间为30～60min。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明提供的单组份加成型有机硅导电胶中添加有导电填料和碳纤维，碳纤维的添加进一步增加有机硅导电胶的导电性能，碳纤维还具有优良的耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀性能，进而使得有机硅导电胶具有良好的散热、抗摩擦及耐腐蚀性能；

本发明提供的单组份加成型有机硅导电胶中添加有热塑性树脂，可提高有机硅导电胶的稳定性，另外通过增韧剂的作用，可以增加机硅导电胶的柔韧性，降低其脆性，提高其承载强度；

本发明还提供了单组份加成型有机硅导电胶的制备工艺，能高效快速的制备性能优越的有机硅导电胶，易于工业化生产，值得推广。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例1

本发明提出的一种单组份加成型有机硅导电胶，按重量份计，包括以下组分：热塑性树脂3份、乙烯基硅油30份、含氢硅油1份、偶联剂0.1份、催化剂0.1份、抑制剂0.2份、增韧剂0.3份、清泡剂1份、导电填料10份和碳纤维3份。

在一个可选的实施例中，乙烯基硅油为端乙烯基硅油，乙烯基硅油的粘度为180mPa·s，乙烯基的质量百分含量为0.45％。

在一个可选的实施例中，含氢硅油粘度为200mPa·s，氢的质量百分含量为0.1％。

在一个可选的实施例中，导电填料为银粉、铜粉、铝粉的混合物。

在一个可选的实施例中，增韧剂选用端羧基液体丁腈橡胶。

实施例2

本发明提出的一种单组份加成型有机硅导电胶，按重量份计，包括以下组分：热塑性树脂6份、乙烯基硅油40份、含氢硅油5份、偶联剂1.6份、催化剂0.14份、抑制剂0.6份、增韧剂1份、清泡剂2份、导电填料12份和碳纤维6份。

在一个可选的实施例中，乙烯基硅油为端乙烯基硅油，乙烯基硅油的粘度为1000mPa·s，乙烯基的质量百分含量为0.85％。

在一个可选的实施例中，含氢硅油粘度为600mPa·s，氢的质量百分含量为0.6％。

在一个可选的实施例中，导电填料为银粉、铜粉和镀银的铝粉的混合物。

在一个可选的实施例中，增韧剂选用端羧基液体丁腈橡胶。

实施例3

本发明提出的一种单组份加成型有机硅导电胶，按重量份计，包括以下组分：热塑性树脂8份、乙烯基硅油60份、含氢硅油8份、偶联剂3份、催化剂0.6份、抑制剂1份、增韧剂2份、清泡剂4份、导电填料15份和碳纤维8份。

在一个可选的实施例中，乙烯基硅油为端乙烯基硅油，乙烯基硅油的粘度为5500mPa·s，乙烯基的质量百分含量为1.2％。

在一个可选的实施例中，含氢硅油粘度为800mPa·s，氢的质量百分含量为1.0％。

在一个可选的实施例中，导电填料为银粉、镀银的铜粉和铝粉的混合物。

在一个可选的实施例中，增韧剂选用端羧基液体丁腈橡胶。

实施例4

本发明还提出了一种单组份加成型有机硅导电胶的制备方法，包括实施例1或实施例2或实施例3中的单组分加成型有机硅导电胶，具体包括以下步骤：

S1、按重量份称取热塑性树脂、乙烯基硅油、含氢硅油、偶联剂、催化剂、抑制剂、增韧剂、清泡剂、导电填料和碳纤维；

S2、将热塑性树脂、乙烯基硅油、导电填料和碳纤维加入真空捏合机中共混，得到混合物A；

S3、将含氢硅油、偶联剂、催化剂、抑制剂和增韧剂加入混合物A中以100r/min的转速，混合80min，得到混合物B；

S4、将消泡剂加入混合物B中搅拌，直至不再有气泡溢出时停止搅拌，得到导电胶。

在一个可选的实施例中，S2中真空捏合机中的温度为65℃，真空度保持在0.05～-0.1MPa，混合时间为60min。

实施例5

本发明还提出了一种单组份加成型有机硅导电胶的制备方法，包括实施例1或实施例2或实施例3中的单组分加成型有机硅导电胶，具体包括以下步骤：

S1、按重量份称取热塑性树脂、乙烯基硅油、含氢硅油、偶联剂、催化剂、抑制剂、增韧剂、清泡剂、导电填料和碳纤维；

S2、将热塑性树脂、乙烯基硅油、导电填料和碳纤维加入真空捏合机中共混，得到混合物A；

S3、将含氢硅油、偶联剂、催化剂、抑制剂和增韧剂加入混合物A中以550r/min的转速，混合40min，得到混合物B；

S4、将消泡剂加入混合物B中搅拌，直至不再有气泡溢出时停止搅拌，得到导电胶。

在一个可选的实施例中，S2中真空捏合机中的温度为160℃，真空度保持在0.05～-0.1MPa，混合时间为30min。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。