超低應力加成型有機硅橡膠組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于有機硅材料領域，具體涉及一種超低應力加成型有機硅橡膠組合物。
【背景技術】
[0002] 隨著電子化信息產業的高速增長，電子儀器的小型化、輕量化、高性能化發展，要 求電路基板及電子元器件高密度安裝，因而電路板、電子元器件部件CSP(芯片尺寸封裝 體）、IC等半導體裝置越來越小型化、薄型化、多端子化。伴隨著電子元器件高密度安裝的實 現，電子部件或半導體裝置的強度將隨溫度變化能力更顯脆弱，需要對其進行封裝保護，該 種材料要有低彈性模量和超低應力來緩和，以保護敏感的電子元器件免受熱循環造成的機 械應力及外力造成的應力。
[0003] 有機硅聚合物結構的特殊性賦予了其許多優異性能：耐高低溫性、柔韌性、耐候 性、防水性、電絕緣性，廣泛應用于電子電器行業。目前有機硅橡膠材料，特別是有機硅灌封 膠材料主要應用于大型電子元器件、電源模塊等灌封保護，專利ZL200510079207.3提供了 一種硅氧烷凝膠組合物，顯示出低彈性模量和低應力，但是該類硅凝膠缺乏形狀保持性，用 途受到限制，而隨著電子設備小型化的發展，微電子行業的填充保護以及電氣安全性要求 的規范和提高，對密封組合物提出了難題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種超低應力加成型有機硅橡膠組合物，該組合物固化后能 得到一種抗因溫度和外力作用變化且免受內應力造成電子元器件損壞的密封材料，從而有 效的保護電子器件改善電子設備的可靠性。
[0005] 為了達到上述的技術效果，本發明采取以下技術方案：
[0006] -種超低應力加成型有機硅橡膠組合物，包括下述重量份的超低應力加成型有機 硅橡膠組合物：
[0007] 含乙烯基的有機聚二硅氧烷，100份；
[0008] 交聯劑，5~15份；
[0009] 填料，〇~300份；
[0010] 催化劑，0.1~0.5份；
[0011] 低應力助劑，0~30份。
[0012] 進一步的技術方案是，所述的含乙烯基的有機聚二硅氧烷的結構式為：Me3SiO (MeViSiO)a(MeRSiO)b(Me2SiO)cSiMe 3,其中a = 2~30，b = l~50，c = 30~100，R 為苯基或 CnH2n+l中的一種，其中CnH2n+l中n = 3~16。
[0013] 進一步的技術方案是，所述的交聯劑分子式為：Me3SiO(MeHSiO)x(MeRSiO) Y (Me2SiO)zSiMe3,其中X = 2~10，Y = 0~10，Z = 0~10，R為苯基或CnH2n+i中的一種，其中 CnH2n+i 中n = 3~16〇
[0014]進一步的技術方案是，所述的催化劑為鉬含量在500~3000ppm的鉬-乙烯基娃氧 烷配合物。
[0015] 進一步的技術方案是，所述的低應力助劑分子式為Me2HSiO(MeRSiO) NSiMe3,其中N =5~60，R為苯基或CnH2n+1中的一種，其中CnH2n+1中η = 3~16。
[0016] 進一步的技術方案是，所述的填料為氫氧化鋁、氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化 鋅、硼酸鋅、硅微粉、蒙脫土等中的一種或多種。
[0017] 進一步的技術方案是，所述的有機硅橡膠為單組分、雙組分或多組分。
[0018] 進一步的技術方案是，所述的有機硅橡膠為多組分，交聯劑、低應力助劑和催化劑 分別包裝在不同組分中。
[0019] 下面對本發明做進一步的說明。
[0020] 一種超低應力加成型有機硅橡膠組合物，包括下述重量份的超低應力加成型有機 硅橡膠組合物：
[0021] 含乙烯基的有機聚二硅氧烷，100份；
[0022] 交聯劑，5~15份；
[0023] 填料，〇~300份；
[0024] 催化劑，0.1~0.5份；
[0025] 低應力助劑，0~30份。
[0026]在本發明中，如果100重量份的含乙烯基的有機聚二硅氧烷使用小于5質量份的交 聯劑，交聯密度過低，成為凝膠態，保持形狀效果差，在自身重力作用下有機硅組合物會發 生形變;如果100重量份的含乙烯基的有機聚二硅氧烷使用大于15重量份的交聯劑，則交聯 密度過大，且多余的Si-H反應不完全，會出現有機硅組合物表面發粘的情況。因此，100重量 份的含乙烯基的有機聚二硅氧烷使用5~15重量份的交聯劑是合適的。
[0027]在本發明中，如果100重量份的含乙烯基的有機聚二硅氧烷使用大于300重量份的 填料，則灌封膠流動性能受到影響，對一些細微縫隙不容易滲透進去。
[0028]在本發明中，如果100重量份的含乙烯基的有機聚二硅氧烷使用小于0.1重量份的 催化劑，則催化劑量不足以支持Si-Vi與Si-H反應完全，形成半交聯狀態;如果100重量份的 含乙烯基的有機聚二硅氧烷使用大于0.5重量份的催化劑，則Si-Vi與Si-H反應速度過快， 使用時操作時間短且操作不方便。因此，100重量份的含乙烯基的有機聚二硅氧烷使用0.1 ~0.5重量份的催化劑是合適的。
[0029]在本發明中，如果100重量份的含乙烯基的有機聚二硅氧烷使用大于30質量份的 低應力助劑，則低應力助劑中的Si-H與含乙烯基的有機聚二硅氧烷中的Si-Vi反應過多，會 使交聯度降低，從而有機硅交聯密度過于太低，成為凝膠態，保持形狀效果差，在自身重力 作用下有機硅組合物會發生形變，未參與反應的Si-H會造成有機硅組合物表面發粘。優選 的，1〇〇重量份的含乙烯基的有機聚二硅氧烷使用5~30重量份的低應力助劑；更優選的， 100重量份的含乙烯基的有機聚二硅氧烷使用10~30重量份的低應力助劑。
[0030]進一步的技術方案是，所述的含乙烯基的有機聚二硅氧烷的結構式為：Me3SiO (MeViSiO)a(MeRSiO)b(Me2SiO)cSiMe3,其中a = 2~30，b = l~50，c = 30~100，R 為苯基或 CnH2n+1 中的一種，其中 CnH2n+1 中 n = 3 ~16。
[0031 ] 在本發明中，優選的，所述的含乙烯基的有機聚二硅氧烷中a = 2~30,b=l~50,c =30~100 ;n = 3~16 ;更優選的，所述的含乙烯基的有機聚二硅氧烷中a = 2~30，b = 1~ 50，c = 30~100 ;n = 8~16。
[0032] 進一步的技術方案是，所述的交聯劑分子式為：Me3SiO(MeHSiO)x(MeRSiO) Y (Me2SiO)zSiMe3,其中X = 2~10，Y = 0~10，Z = 0~10，R為苯基或CnH2n+i中的一種，其中 CJfen+i 中n = 3~16〇
[0033] 在本發明中，優選的，所述的交聯劑中X = 2~10，Y = 0~10，Z = 0~10，n = 3~16; 更優選的，所述的交聯劑中X = 2~10，Y = 0~10，Z = 0~10，n = 8~16。
[0034] 進一步的技術方案是，本發明中，填料為具有導熱、阻燃或協同阻燃的粉體，所述 的填料為氫氧化鋁、氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鋅、硼酸鋅、硅微粉、蒙脫土等中的一種 或多種。根據本發明的優選實施例，所述的填料為氫氧化鋁和硅微粉。
[0035]進一步的技術方案是，所述的催化劑為鉑含量在500~3000ppm的鉑-乙烯基硅氧 烷配合物。
[0036] 進一步的技術方案是，所述的低應力助劑分子式為Me2HSiO(MeRSiO)NSiMe 3,其中N =5~60，R為苯基或CnH2n+1中的一種，其中CnH2n+1中η = 3~16。
[0037] 進一步的技術方案是，所述的有機硅橡膠為單組分、雙組分或多組分。
[0038] 進一步的技術方案是，所述的有機硅橡膠為多組分，交聯劑、低應力助劑和催化劑 分別包裝在不同組分中。
[0039] 本發明與現有技術相比，具有以下的有益效果：
[0040] (1)該超低應力加成型有機硅橡膠組合物，具有超低應力和低彈性模量，可用于為 電子器件填充封裝保護。
[0041] (2)該組合可具有導熱阻燃性能，可用于因溫度變化導致電子元件受機械應力的 保護，如太陽能逆變器，IGBT電源;也可用于可能會受到強大外力沖擊的電器起著應力吸收 和減震作用。
[0042] (3)本發明的組合物的粘度為1000~1500mPa · s，硬度為15~25Shore Α，拉伸強 度0.27~0.5510^，極限氧指數為26.5%~31.0%，01^(-40°〇為0.164~0.173,01^(23°〇 為0.160~0.173。
【具體實施方式】
[0043]下面結合本發明的實施例對本發明作進一步的闡述和說明。
[0044]具體測試方法如下：
[0045] 粘度:按GB/T 2794進行測試；
[0046] 硬度:按GB/T 531.1進行測試；
[0047] 拉伸強度:按GB/T 528進行測試；