CN116606608A - 一种导热填料、包含其的双组份有机硅灌封胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机硅灌封胶领域，尤其涉及一种导热填料、包含其的双组份有机硅灌封胶及其制备方法，所述导热填料包括介孔氧化铝；所述介孔氧化铝的至少一部分表面负载有纳米铜颗粒；所述介孔氧化铝以及纳米铜颗粒的至少一部分表面包覆有一层二氧化硅层。本申请通过在导热填料中引入纳米铜颗粒以及二氧化硅包覆体，在不影响电导率的前提下有效提升了其导热性。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅灌封胶领域，尤其涉及一种导热填料、包含其的双组份有机硅灌封胶及其制备方法。
背景技术
有机硅灌封胶具有优异的耐高低温、耐水、绝缘、耐辐照和耐候等性能，且硫化过程不产生副产物、收缩率极小。是电子电气、汽车、医疗等领域广泛使用的防潮、防尘、防腐蚀、缓冲和减震材料。
随着电子工业的发展，电子元器件趋于小型化、密集化。为了能够保证电子元器件的正常运行，对导热材料提出更高要求。双组份加成型硅橡胶由于本身的特性担任起导热密封的任务。通常在制备加成型有机硅灌封胶时，通过增加导热填料的填充量以提高导热性能。
随着导热填料的占比增加，有机硅灌封胶的粘度增大、流平性降低，导致施胶时不利于脱泡且难以填充到器件内细小的缝隙中，影响使用过程中灌封胶的导热性能及对器件的保护作用，因而成为高导热有机硅灌封胶中普遍存在的问题。
因此，如何提高有机硅灌封胶中的导热填料的导热率是解决上述问题的关键，但是导热材料的电导性也需要一并考虑。常用的高导热材料，例如金属、碳纤维、石墨、石墨烯等其虽然具有极高的导热率，但其同样具有较高的电导率，因此难以应用在电子密封材料中。
因此，如何选择有机硅灌封胶中的导热填料，提升双组份有机硅灌封胶导热性能的关键。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的双组份有机硅灌封胶的导热性较差的缺陷，提供了一种导热填料、包含其的双组份有机硅灌封胶及其制备方法。
为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明首先提供了一种导热填料，所述导热填料包括介孔氧化铝；
所述介孔氧化铝的至少一部分表面负载有纳米铜颗粒；
所述介孔氧化铝以及纳米铜颗粒的至少一部分表面包覆有一层二氧化硅层。
现有技术中，用于填充有机硅灌封胶提升其导热性能的导热填料主要选自于金属氧化物以及金属氮化物，由于氧化铝在金属氧化物中具有较高的导热系数，同时其具有价格便宜以及极佳的绝缘性能，因而在有机灌封胶中使用最为广泛。然而氧化铝的导热系数仍然只能维持在30W·m-1·K-1左右，相较于金属材料以及碳材料而言，其导热系数仍然较低，因此为了提升有机灌封胶的导热性能，只能进一步提升氧化铝的添加量，然而导热材料的大量添加则会导致有机灌封胶的其他性能(流平性以及力学性能)出现不同程度的下降，从而严重影响了其自身的使用。
本申请中提供的导热填料，其虽然同样基于氧化铝材料，然而其在氧化铝的表面负载有一定量的纳米铜颗粒，因而相较于氧化铝而言，金属铜的导热系数可高达398W·m-1·K-1，因此纳米铜颗粒的加入能够在一定程度上有效提升整体导热填料的导热性能。
但是常规的氧化铝填料(例如球形氧化铝)其表面较为光滑，导致其表面在负载纳米铜颗粒的过程中纳米铜颗粒容易在氧化铝的表面脱落不易附着，因此本申请中通过使用介孔二氧化硅的方式，从而能够增大与纳米铜颗粒之间的接触面积，从而使得纳米铜颗粒能够更好地附着在氧化铝的表面。从实际测试中发现，包含有介孔结构氧化铝的导热填料其导热性能明显优于包含有传统球状氧化铝的导热填料。
虽然纳米铜颗粒的加入能够有效提升导热填料的导热能力，然而申请人发现，虽然纳米铜颗粒虽然所占含量不高，但是其会大幅提升整体灌封胶的导电性，从而不利于将其应用在电子工业领域中。因此，本申请在介孔氧化铝以及纳米铜颗粒的至少一部分表面包覆有一层二氧化硅层，相较于氧化铝而言二氧化硅具有更低的电阻率，因此本申请在其两者表面包覆二氧化硅后能够屏蔽纳米铜颗粒的导电性，同时防止纳米铜颗粒被氧气所氧化，从而降低其导热性。
因此，综上所述，本申请将氧化铝、纳米铜颗粒以及二氧化硅相结合，得到了具有更高热导率以及更低电导率的导热材料。从而能够有效降低有机硅密封胶中导热填料的使用量，有效提升了密封胶的流平性能以及力学性能。
作为优选，所述导热填料的制备方法如下：
(1)将氧化铝与刻蚀液反应，从而得到球状介孔氧化铝；
(2)将介孔氧化铝置于包含有铜前驱体、带有烷氧基的二氧化硅前驱体的溶液中，分散均匀后加入酸性还原剂，反应使得所述铜前驱体被还原得到纳米铜颗粒，并使得二氧化硅前驱体水解形成聚硅氧烷从而将介孔氧化铝与纳米铜颗粒包覆，得到负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝；
(3)负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝洗涤后烘干并在惰性气体保护下热分解，得到所述导热填料。
本发明中的导热填料其在制备过程中首先通过刻蚀液对氧化铝进行刻蚀，所述的刻蚀液可以为酸溶液或者碱溶液，其对氧化铝均具有良好的刻蚀效果。从而能够在氧化铝的表面反应，从而在表面获得介孔结构。
随后将介孔氧化铝置于包含有铜前驱体、带有烷氧基的二氧化硅前驱体的溶液中，分散均匀后加入酸性还原剂，铜前驱体在酸性还原剂的作用下被还原从而形成纳米铜颗粒，这些纳米铜颗粒一部分内嵌进入到将介孔氧化铝表面的孔洞内部，一部分游离在溶液中，由于形成的纳米铜颗粒其能够与带有烷氧基的二氧化硅前驱体发生配位，从而将纳米铜颗粒所包覆。同时，由于二氧化硅前驱体中带有烷氧基，因此其在酸性条件下则会发生水解反应，从而在水解后形成交联的聚硅氧烷结构，并将氧化铝以及纳米铜颗粒一并包裹，从而使得氧化铝实现了对于纳米铜颗粒的有效负载。
最终，将负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的氧化铝在进行热分解，从而将聚硅氧烷中的有机结构分解，从而形成二氧化硅，进一步降低整体导热填料的电导率。
作为优选，所述铜前驱体包括氯化铜、硫酸铜、醋酸铜中的任意一种。
作为优选，所述氧化铝为球形氧化铝。
本申请优先采用球形的氧化铝填料，在提高胶体的导热性能的同时，球形氧化铝填料相较于无规则形状的导热填料更容易分散，在胶液体系中分散均匀，不易沉降，有利于降低粘度。
作为优选，所述二氧化硅前驱体由包含有硅氢结构的烷氧基硅烷与N-乙烯基吡咯烷酮经硅氢加成反应得到。
本申请为了提升二氧化硅前驱体与纳米铜颗粒之间的配位效果，通过在二氧化硅前驱体中引入吡咯烷酮结构，从而能够进一步提升对于纳米铜颗粒的配位以及包覆效果。
作为优选，所述包含有硅氢结构的烷氧基硅烷包括三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷中的任意一种。
作为优选，所述酸性还原剂为柠檬酸、抗坏血酸、草酸、乙二酸中的任意一种。
第二方面，本发明还提供了一种双组份有机硅灌封胶，其包括A组份和B组份；
所述A组份包括乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、色膏以及催化剂；
所述B组份包括乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、交联剂以及抑制剂；
所述A组份与B组份中的至少一个组分中包含有如上所述的导热填料。
作为优选，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷粘度为100～300mPa·s，所述聚二甲基硅氧烷粘度为5～200mPa·s。
为有效解决流动性问题，本申请首先优先采用低粘度的乙烯基聚二甲基硅氧烷作为基胶，通过较低产品整体粘度来提高其流动性。
作为优选，所述
作为优选，所述交联剂包括交联剂I以及交联剂II；
所述交联剂I为端含氢硅油，含氢量为0.1～0.5％；
所述交联剂II为侧含氢硅油，含氢量为0.4～0.8％。
作为优选，所述催化剂为铂金催化剂，其含量为3000ppm。
作为优选，所述抑制剂包括1-己炔基-1-环己醇、2-苯基-3-丁炔基-2-醇、3,5-二甲基-1-己炔基-3-醇、2-甲基-3-丁炔基-2-醇和乙烯基环体中的一种或多种。
作为优选，A组份和B组份组成；
所述A组份包括以下重量份的原料：乙烯基聚二甲基硅氧烷5-10份、聚二甲基硅氧烷5-10份、所述的导热填料80-90份、色膏0.01-0.05份、催化剂0.1-0.3份；
所述B组份包括以下重量份的原料：乙烯基聚二甲基硅氧烷10-15份、聚二甲基硅氧烷2-5份、所述的导热填料80-90份、交联剂I 2-5份、交联剂II 0.2-0.5份、抑制剂0.001-0.01份。
作为优选，所述A组份和B组份的质量比为1:1。
第三方面，本发明还提供了一种如上所述的双组份有机硅灌封胶的制备方法，包括以下步骤：
A组份制备：将乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、所述的导热填料一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入色膏和催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：将乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、所述的导热填料一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入交联剂和抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
通过采用上述制备方法，制备工艺简单，生产效率高，生产中通过高温脱低，有效脱去原料中的低沸物，有效提高产品耐老化性能，延长使用寿命。
因此，本申请具有以下有益效果：
(1)本申请通过在导热填料中引入纳米铜颗粒以及二氧化硅包覆体，在不影响电导率的前提下有效提升了其导热性；
(2)本申请采用低粘度乙烯基聚二甲基硅氧烷，可有效控制制得的灌封胶粘度，同时采用的适当的端含氢硅油和侧含氢硅油的配比，增强胶体韧性，起到提高胶体性能及对封装器件的保护作用；
(3)本申请采用球形导热填料，大幅降低体系粘度、减缓油粉分离，提高体系抗沉效果，流动性及导热效果。
附图说明
图1为本发明导热填料B1的电镜照片。
具体实施方式
下面结合说明书附图以及具体实施例对本发明做进一步描述。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
【二氧化硅前驱体的制备】
二氧化硅前驱体A1的制备：将12.2g(100mmol)三甲氧基硅烷以及11.1g(100mmol)N-乙烯基吡咯烷酮溶于100ml甲苯中，向其中加入3000ppm铂金催化剂(卡斯特催化剂)，回流反应5h后，停止反应，向反应液中加入1g活性炭，继续搅拌30min后，过滤得滤液，将滤液减压旋蒸，得到二氧化硅前驱体A1，其反应式如下式(1)所示：
二氧化硅前驱体A2的制备：将16.4g(100mmol)三甲氧基硅烷以及11.1g(100mmol)N-乙烯基吡咯烷酮溶于100ml甲苯中，向其中加入3000ppm铂金催化剂(卡斯特催化剂)，回流反应5h后，停止反应，向反应液中加入1g活性炭，继续搅拌30min后，过滤得滤液，将滤液减压旋蒸，得到二氧化硅前驱体A2，其反应式如下式(2)所示：
【导热填料的制备】
导热填料B1，其制备方法如下：
(1)室温下，将球状氧化铝浸渍于0.005mol/L的氢氧化钠溶液中15min，使得球状氧化铝与氢氧化钠反应30min，随后过滤清洗得到球状介孔氧化铝；
(2)将500g介孔氧化铝置于包含有2L包含有30g五水合硫酸铜、46.6g(0.2mol)二氧化硅前驱体A1的溶液中，分散均匀形成悬浊液，然后加入40g柠檬酸后继续搅拌分散，随后升温至75℃搅拌2h，使得所述硫酸铜被还原得到纳米铜颗粒，并使得二氧化硅前驱体水解形成聚硅氧烷从而将介孔氧化铝与纳米铜颗粒包覆，过滤得到负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝；
(3)将负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝洗涤后烘干并在氮气保护下升温至400℃热分解3h，得到所述导热填料B1，其电镜照片如图1所示。
导热填料B2，其制备方法与导热填料B1基本相同，区别在于将步骤(2)中的二氧化硅前驱体A1替换成二氧化硅前驱体A2，其余不变。
实施例1
A组份制备：按重量份数计，将20份乙烯基聚二甲基硅氧烷、7份聚二甲基硅氧烷、70份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入0.06份色膏和0.5份催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：按重量份数计，将18份乙烯基聚二甲基硅氧烷、5份聚二甲基硅氧烷、70份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入4.2份交联剂I、0.6份交联剂II和0.1份抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
实施例2
A组份制备：按重量份数计，将15份乙烯基聚二甲基硅氧烷、10份聚二甲基硅氧烷、75份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入0.08份色膏和0.5份催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：按重量份数计，将19份乙烯基聚二甲基硅氧烷、2份聚二甲基硅氧烷、75份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入4份交联剂I、0.6份交联剂II和0.1份抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
实施例3
A组份制备：按重量份数计，将16份乙烯基聚二甲基硅氧烷、8份聚二甲基硅氧烷、80份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入0.08份色膏和0.5份催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：按重量份数计，将16份乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份聚二甲基硅氧烷、80份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入4.3份交联剂I、0.5份交联剂II和0.1份抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
实施例4
A组份制备：按重量份数计，将16份乙烯基聚二甲基硅氧烷、8份聚二甲基硅氧烷、85份无导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入0.08份色膏和0.5份催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：按重量份数计，将16份乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份聚二甲基硅氧烷、85份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入3份交联剂I、0.7份交联剂II和0.1份抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
实施例5
A组份制备：按重量份数计，将17份乙烯基聚二甲基硅氧烷、8份聚二甲基硅氧烷、85份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入0.12份色膏和0.5份催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：按重量份数计，将17份乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份聚二甲基硅氧烷、85份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入4.3份交联剂I、0.5份交联剂II和0.1份抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
实施例6
A组份制备：按重量份数计，将20份乙烯基聚二甲基硅氧烷、5份聚二甲基硅氧烷、90份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入0.1份色膏和0.3份催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：按重量份数计，将15份乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份聚二甲基硅氧烷、90份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入5.5份交联剂I、0.2份交联剂II和0.05份抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
实施例7
A组份制备：按重量份数计，将18份乙烯基聚二甲基硅氧烷、9份聚二甲基硅氧烷、85份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入0.08份色膏和0.6份催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：按重量份数计，将20份乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份聚二甲基硅氧烷、85份导热填料B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入5份交联剂I、0.3份交联剂II和0.01份抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
实施例8
A组份制备：按重量份数计，将17份乙烯基聚二甲基硅氧烷、8份聚二甲基硅氧烷、85份导热填料B2一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入0.12份色膏和0.5份催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：按重量份数计，将17份乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份聚二甲基硅氧烷、85份导热填料B2一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入4.3份交联剂I、0.5份交联剂II和0.1份抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
对比例1
A组份制备：按重量份数计，将17份乙烯基聚二甲基硅氧烷、85份无机导热填料一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入0.12份色膏和0.5份催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：按重量份数计，将17份乙烯基聚二甲基硅氧烷、85份无机导热填料一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入4.3份交联剂I、0.5份交联剂II和0.1份抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
与实施例5区别在于，未加入聚二甲基硅氧烷，观察其影响。
对比例2
A组份制备：按重量份数计，将16份乙烯基聚二甲基硅氧烷、8份聚二甲基硅氧烷、185份无机导热填料一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入0.08份色膏和0.5份催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：按重量份数计，将16份乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份聚二甲基硅氧烷、185份无机导热填料一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入6.3份交联剂I、0.8份交联剂II和0.1份抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
对比例3
A组份制备：按重量份数计，将17份乙烯基聚二甲基硅氧烷、8份聚二甲基硅氧烷、85份球状氧化铝一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入0.12份色膏和0.5份催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：按重量份数计，将17份乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份聚二甲基硅氧烷、85份球状氧化铝B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入4.3份交联剂I、0.5份交联剂II和0.1份抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
对比例4
A组份制备：按重量份数计，将17份乙烯基聚二甲基硅氧烷、8份聚二甲基硅氧烷、100份球状氧化铝一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入0.12份色膏和0.5份催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：按重量份数计，将17份乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份聚二甲基硅氧烷、100份球状氧化铝B1一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入4.3份交联剂I、0.5份交联剂II和0.1份抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
表1：实施例1～5及对比例1中有机硅灌封胶的组份配比表
性能检测试验：对实施例1～8及对比例1～4中制备的有机硅灌封胶的A、B组份及固化后的胶体进行以下性能测试，具体测试数据见表2。
粘度：分别对A、B组份按照GB/T2794-2013测试粘度。
流平性：将A、B组份按质量比1:1混合均匀后，准确称量20g胶液于表面光滑的水平玻璃板上，10分钟后测量流平直径。
导热系数：将A、B组份按质量比1:1混合均匀后固化得到胶体，按照GB/T10297-2015测试导热系数。
韧性：将A、B组份按质量比1:1混合均匀后固化得到胶体，将胶体切成2～3毫米厚的薄片，将其对折，观察是否能够被折断。
表2：实施例1～5及对比例1中制备的有机硅灌封胶的测试数据
结合实施例1～8及表2的数据可以看出，随着无机导热填料的增加，所得灌封胶的导热系数增加、粘度增大，流平性下降。相比各项性能，实施例5中的A组份和B组份的配比为更优配比。
结合对比例1～4及表2的数据可以看出，当对对比例1体系中不加聚二甲基硅氧烷，明显对所得灌封胶胶液的流平性产生影响，会导致其流动性变差。对比例2由于交联剂的配比不适当，导致胶体韧性变差，无法满足对封装器件的保护作用。对比例3将制备得到的导热填料等量替换成球状氧化铝之后，其导热性能大幅下降，不利于电气元器件的散热。对比例3将球状氧化铝的添加量大幅提升之后，其导热性能也依旧提升不明显，反而其粘度、流平性以及韧性出现明显下降。
Claims (10)
1.一种导热填料，其特征在于，
所述导热填料包括介孔氧化铝；
所述介孔氧化铝的至少一部分表面负载有纳米铜颗粒；
所述介孔氧化铝以及纳米铜颗粒的至少一部分表面包覆有一层二氧化硅层。
2.根据权利要求1所述的一种导热填料，其特征在于，所述导热填料的制备方法如下：
(1)将氧化铝与刻蚀液反应，从而得到球状介孔氧化铝；
(2)将介孔氧化铝置于包含有铜前驱体、带有烷氧基的二氧化硅前驱体的溶液中，分散均匀后加入酸性还原剂，反应使得所述铜前驱体被还原得到纳米铜颗粒，并使得二氧化硅前驱体水解形成聚硅氧烷从而将介孔氧化铝与纳米铜颗粒包覆，得到负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝；
(3)负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝洗涤后烘干并在惰性气体保护下热分解，得到所述导热填料。
3.根据权利要求2所述的一种导热填料，其特征在于，
所述二氧化硅前驱体由硅氢结构的烷氧基硅烷与N-乙烯基吡咯烷酮经硅氢加成反应得到。
4.一种双组份有机硅灌封胶，其特征在于，包括A组份和B组份；
所述A组份包括乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、色膏以及催化剂；
所述B组份包括乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、交联剂以及抑制剂；
所述A组份与B组份中的至少一个组分中包含有如权利要求1～3中任意一项所述的导热填料。
5.根据权利要求4所述的一种双组份有机硅灌封胶，其特征在于，
所述交联剂包括交联剂I以及交联剂II；
所述交联剂I为端含氢硅油，含氢量为0.1～0.5％；
所述交联剂II为侧含氢硅油，含氢量为0.4～0.8％。
6.根据权利要求4所述的一种双组份有机硅灌封胶，其特征在于，
所述催化剂为铂金催化剂，其含量为3000ppm。
7.根据权利要求4所述的一种双组份有机硅灌封胶，其特征在于，
所述抑制剂包括1-己炔基-1-环己醇、2-苯基-3-丁炔基-2-醇、3,5-二甲基-1-己炔基-3-醇、2-甲基-3-丁炔基-2-醇和乙烯基环体中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的一种双组份有机硅灌封胶，其特征在于，
A组份和B组份组成；
所述A组份包括以下重量份的原料：乙烯基聚二甲基硅氧烷15-20份、聚二甲基硅氧烷5-10份、权利要求1～3中任意一项所述的导热填料70-90份、色膏0.06-0.12份、催化剂0.3-0.6份；
所述B组份包括以下重量份的原料：乙烯基聚二甲基硅氧烷15-20份、聚二甲基硅氧烷2-5份、权利要求1～3中任意一项所述的导热填料70-90份、交联剂I 4-6份、交联剂II 0.2-0.7份、抑制剂0.05-0.1份。
9.根据权利要求8所述的一种双组份有机硅灌封胶，其特征在于，
所述A组份和B组份的质量比为1:1。
10.一种如权利要求4～9中任一项所述的双组份有机硅灌封胶的制备方法，其特征在于，
包括以下步骤：
A组份制备：将乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、权利要求1～3中任意一项所述的导热填料一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入色膏和催化剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到A组份；
B组份制备：将乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、权利要求1～3中任意一项所述的导热填料一次性投入釜中，搅拌并加热，待温度升至120℃后，保持温度并抽真空，搅拌2小时后停止并降温，待温度降至常温，投入交联剂和抑制剂，保持真空度-0.08MPa搅拌30分钟，得到B组份。
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