專利名稱:導熱性硅橡膠組合物的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及導熱性硅橡膠組合物,特別地涉及這樣的導熱性硅橡膠 組合物,其盡管具有大的導熱填料含量但仍顯示良好的可操控性并且具 有適當?shù)挠|變性,并且盡管不存在增強填料但其仍顯示良好的粘合性能 及伸長和拉伸強度。
背景技術:
最近在印刷電路板和混合IC的設計中觀察到的電子元件(例如晶體管、集成電路、記憶元件等)的密度和集成程度的增加,伴隨著以更 有效的熱輻射性能為特征的導熱性硅橡膠組合物的使用。這類導熱性硅橡膠組合物可以由如下組合物例示包含具有乙烯基 的有機聚硅氧烷、有機氫聚硅氧烷、導熱填料、氨基硅烷、選自環(huán)氧硅 烷或鈦酸烷基酯的賦予粘著力的試劑和鉑類催化劑的導熱性硅橡膠組 合物(參加未經(jīng)審查的日本專利申請公開(此后稱作"公幵")S61-157569 號);包含在一個分子中含有平均2個烯基的二有機聚硅氧烷、在一個 分子中含有平均3個或更多個與硅鍵合的氫原子的有機聚硅氧烷、由氧 化鋅和氧化鎂組成的導熱填料、填料的表面處理劑和鉑類催化劑的導熱 性硅橡膠組合物(參見公開S62-184058);包含在一個分子中含有至少 0. 1摩爾%烯基的有機聚硅氧烷、在一個分子中含有至少2個與硅鍵合 的氫原子的有機氫聚硅氧烷、平均顆粒大小在10-50微米范圍內(nèi)的球形 氧化鋁粉和平均顆粒大小低于10微米的球形或非球形氧化鋁粉以及鉑 或鉑型化合物的導熱性硅橡膠組合物(參見公開S63-251466);包含具 有烯基的有機聚硅氧烷、有機氫聚硅氧烷、平均顆粒大小在0. 1-5微米 范圍內(nèi)的無定形氧化鋁粉和平均顆粒大小在5-50微米范圍內(nèi)的球形氧 化鋁粉以及鉑類催化劑的導熱性硅橡膠組合物(參見公開H2-41362); 和包含在一個分子中具有至少2個烯基的有機聚硅氧烷、在一個分子中含有至少3個與硅鍵合的氫原子的有機氫聚硅氧烷、平均顆粒大小在 5-20微米范圍內(nèi)的導熱填料、助粘劑和鉑或鉑類催化劑的導熱性硅橡 膠組合物(參見公開H2-97559)。然而,為了改進由這樣的導熱性硅橡膠組合物得到的固化體的導熱 性,所述導熱性硅橡膠組合物必須結(jié)合有大量的導熱填料,但這樣的填 料的量的增加將損害所述組合物的可操控性和模壓性能,并且還使由這 樣的組合物模制的產(chǎn)品的物理性能變差。另 一 個缺點是在固化過程中所 述組合物與各種基材的低粘合力。考慮到上述問題,有人建議通過如下方法改進導熱性硅橡膠組合物 的可操控性和模壓性(l)由在一個分子中含有至少2個烯基的有機聚 硅氧烷、在一個分子中含有至少2個與硅鍵合的氫原子的有機氫聚硅氧 烷、在一個分子中含有至少1個與硅鍵合的烷氧基或與硅鍵合的羥基的 有機聚硅氧烷、平均顆粒大小低于10微米的細的球形或非球形氧化鋁 粉和平均顆粒大小在10-50微米范圍內(nèi)的細的球形或非球形氧化鋁粉 以及硅氫化反應催化劑制備該組合物(參見公開H8-325457); (2)由有 機聚硅氧烷、含有可水解基團的曱基聚硅氧烷、導熱填料和固化劑制備 所述組合物(參見公開2000-256558);或(3)由有機聚硅氧烷、固化劑 和用具有與硅鍵合的烷氧基的低聚硅氧烷表面處理過的導熱填料制備 所述組合物(參見公開2001-139815)。然而,當上面提到的導熱組合物結(jié)合有大量的導熱填料如氧化鋁 (用于改善通過固化所述組合物得到的硅橡膠的導熱性)時,它們變得 極端粘稠,難以操作和模壓,并因此不能令人滿意地被涂布使用,例如 在模板印刷中。與前述組合物相關的其它問題是通過固化所述組合物得 到的硅橡膠的粘合性能、伸長特性和拉伸強度的降低。另一方面,為了 改進硅橡膠的粘合性能、伸長特性和拉伸強度,硅橡膠應該結(jié)合有增強 填料,但增強填料的添加不利地影響所述硅橡膠的導熱性。本發(fā)明的目的是提供一種導熱性硅橡膠組合物,其甚至在大量導熱 填料存在下仍顯示良好的可操控性并具有適當?shù)挠|變性,并且其在固化 后產(chǎn)生特征在于高拉伸強度和改進的粘合和伸長特性的導熱性硅橡膠,
甚至在不使用增強填料的情況下。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的導熱性硅橡膠組合物包含(A) 除下面給出的組分(C)和(E)之外的有機聚硅氧烷;(B) 導熱填料;(C) 選自如下物質(zhì)的組分(i) 由下面通式表示的有機聚硅氧烷[RUVa) SiO(RUVb) SiO)m (R22 SiO)丄SiR2 [4-(c+d)] (OR3) d (其中W是具有脂族不飽和鍵的一價烴基,R'可以表示不具有脂族不飽 和鍵的相同或不同的一價烴基,f表示烷基、烷氧基烷基、烯基或?;?"a"是0和3之間的整數(shù),"b"是1或2, "c"是1和3之間的整 數(shù),"d"是1和3之間的整數(shù);"(c+d)"是2和4之間的整數(shù),"m" 是等于或大于O的整數(shù),和"n"是等于或大于O的整數(shù);當"a"為0 時,則 "m"是等于或大于1的整數(shù));(ii) 由下面通式表示的有機聚硅氧烷 R43SiO(R42SiO)pR、 Si-R5-SiRVd) (OR3) d(其中W定義同上,R4表示相同或不同的一價烴基,115表示氧原子或二 價烴基,"p"是100和500之間的整數(shù),和"d"定義同上);或 (iii)上述成分(i)和(n)的兩種或更多種的混合物;(D) 固化劑;(E) 由如下單元構(gòu)成的有機聚硅氧烷:Si04/2、 ^223101/2和R23Si01/2 (其中W和112定義同上);和(F) 由下面通式表示的硅烷化合物 R6R7f Si(0R3) (3—f){其中W定義同上;116是對前述組分(A)不顯示親和力的取代基;R7 是烷基;"f"是0或1},其中以相對于組分(A)和(E)之和為2-10質(zhì)量%的量包含組分(E), 且其中以足以包覆組分(B)全部表面的1-70%的量包含所述組分(F), 所述組分(B)的全部表面由組分(B)的含量和前述組分(B)的BET
比表面積決定。 發(fā)明效果本發(fā)明的效果在于這樣的事實,即所建議的導熱性硅橡膠組合物 甚至在大量導熱填料存在下仍顯示良好的可操控性并且具有適當?shù)挠| 變性,并且甚至在不使用增強填料的情況下在該組合物固化后仍產(chǎn)生特 征在于高的拉伸強度和改進的粘合和伸長特性的導熱性硅橡膠。附圖
簡要說明圖l是圖示說明使用實施例1中制備的導熱性硅橡膠組合物進行 模板印刷后的情況的典型照片。圖2是圖示說明使用實施例2中制備的導熱性硅橡膠組合物進行 模板印刷后的情況的典型照片。圖3是圖示說明使用實施例3中制備的導熱性硅橡膠組合物進行 模板印刷后的情況的典型照片。圖4是圖示說明使用對比例1中制備的導熱性硅橡膠組合物進行 模板印刷后的情況的典型照片。發(fā)明詳述本發(fā)明的組合物的特征在于包含組分(A) - (F)。對該組合物的 固化機理沒有特殊限制,并且該組合物可以通過硅氬化反應、縮合反應 或使用有機過氧化物的自由基反應來固化。最優(yōu)選的是硅氬化反應,因 為它提供快速的固化且不產(chǎn)生副產(chǎn)物。組分(A)是所述組合物的主要組分之一,并且它可以由與下面描 述的組分(C)和(E)所涉及的那些有機聚硅氧烷不同的有機聚硅氧烷 組成。組分(A)中所含的與硅鍵合的基團的實例如下曱基、乙基、 丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二 烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷 基、十九烷基、二十烷基或類似的直鏈烷基;異丙基、叔丁基、異丁基、 2-曱基十一烷基、l-己基庚基或類似的支鏈烷基;環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán) 十二烷基或類似的環(huán)烷基;乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基 或類似的烯基;苯基、曱苯基、二曱苯基或類似的芳基;苯甲基、苯乙基、2-(2,4,6-三甲基苯基)丙基或類似的芳烷基;3,3,3-三氟丙基、3-氯丙基或類似的囟代烷基;與硅鍵合的可水解的基團;羥基(硅醇基)。 以上基團中最優(yōu)選的是烷基、烯基和芳基,特別是曱基、乙烯基和苯基。 對組分(A)在25°C的粘度沒有特殊限制,但推薦所述粘度在 20-100, OOOmPa.s的范圍內(nèi),優(yōu)選在50-100, OOOmPa-s的范圍內(nèi),更優(yōu) 選在50-50, OOOmPa.s的范圍內(nèi),最優(yōu)選在100-50, 000 mPa.s的范圍內(nèi)。 如果在25'C的粘度低于所推薦的下限,這會顯著地損害所得到的硅橡 膠的物理性質(zhì)。另一方面,如果所述粘度高于所推薦的上限,這將使硅 橡膠組合物的可操控性變差。對組分(A)的分子結(jié)構(gòu)沒有特殊限制, 并且該組分可以具有直鏈、支化、部分支化的直鏈或樹枝形(樹枝形大 分子)分子結(jié)構(gòu)。具有前面提到的分子結(jié)構(gòu)的組分(A)可以呈簡單聚 合物、共聚物或聚合物的混合物的形式。最優(yōu)選的是不含與硅鍵合的烷 氧基的、具有直鏈或部分支化的直鏈分子結(jié)構(gòu)的有機聚硅氧烷。組分(A)可以由如下化合物例示分子兩端都用二甲基乙烯基甲 硅烷氧基封端的二曱基聚硅氧烷;分子兩端都用甲基苯基乙烯基甲硅烷 氧基封端的二曱基聚硅氧烷;分子兩端都用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封 端的甲基苯基硅氧烷與二曱基硅氧烷的共聚物;分子兩端都用二曱基乙 烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷與二甲基硅氧烷的共聚物;分 子兩端都用三曱基曱硅烷氧基封端的曱基乙烯基硅氧烷與二曱基硅氧 烷的共聚物;分子兩端都用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的曱基 (3, 3, 3-三氟丙基)聚硅氧烷;分子兩端都用硅醇基封端的曱基乙烯基 硅氧烷與二甲基硅氧烷的共聚物;分子兩端都用硅醇基封端的曱基苯基 硅氧烷、曱基乙烯基硅氧烷和二曱基硅氧烷的共聚物;由用以下硅氧烷 單元式表示的硅氧烷單元組成的有機硅氧烷共聚物(CH3)3Si01/2, (CH2)2(CH2=CH)Si01/2, CH3Si03/XCH2)2Si02/2;分子兩端都用硅醇基封端 的二甲基聚硅氧烷;分子兩端都用硅醇基封端的曱基苯基硅氧烷與二曱 基硅氧烷的共聚物;分子兩端都用三甲氧基甲硅烷氧基封端的二甲基聚 硅氧烷;分子兩端都用三甲氧基曱硅烷氧基封端的曱基苯基硅氧烷與二 甲基硅氧烷的共聚物;分子兩端都用曱基二甲氧基甲硅烷氧基封端的二
甲基聚硅氧烷;分子兩端都用三乙氧基曱硅烷氧基封端的二曱基聚硅氧 烷;分子兩端都用三甲氧基甲硅烷基乙基封端的二甲基聚硅氧烷;或以 上物質(zhì)中兩種或更多種的混合物。當通過硅氫化反應固化本發(fā)明的組合物時,推薦組分(A)由在一 個分子中具有平均0.1或更多個烯基的有機聚硅氧烷組成,優(yōu)選由在一 個分子中含有平均多于0.5個烯基的有機聚硅氧烷組成,甚至更優(yōu)選由 在一個分子中含有平均多于0. 8個烯基的有機聚硅氧烷組成。如果在一 個分子中的平均烯基數(shù)量低于所推薦的下限,將不可能提供所得到的硅 橡膠組合物的完全固化。在這樣的有機聚硅氧烷中所含的烯基與上面列 舉的相同,其中乙烯基是最優(yōu)選的??梢员话谇笆鲇袡C聚硅氧烷中 的、除烯基以外的、與硅鍵合的基團可以是上面提到的相同的直鏈烷基、支鏈烷基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基和卣代烷基。這些基團中最優(yōu)選的是 烷基、芳基,特別是曱基和苯基。對前述有機聚硅氧烷在25。C的粘度 沒有特殊限制,但可以推薦所述粘度在20-100, OOOmPa.s的范圍內(nèi),優(yōu) 選在50-100, 000mPa.s的范圍內(nèi),更優(yōu)選在50-50, OOOmPa.s的范圍內(nèi), 最優(yōu)選在100-50, 000mPa.s的范圍內(nèi)。如果所述粘度低于所推薦的下限, 這會損害得到的硅橡膠的物理性質(zhì);如果所述粘度高于所推薦的上限, 這會顯著地損害得到的硅橡膠組合物的可操控性。對前述有機聚硅氧烷 的分子結(jié)構(gòu)沒有限制,但優(yōu)選它應該具有直鏈或部分支化的直鏈分子結(jié) 構(gòu)。前述有機聚硅氧烷的實例包括早先提到的具有烯基的相同有機聚硅 氧烷。當本發(fā)明的組合物可以通過縮合反應固化時,推薦使用在一個分 子中含有至少2個硅醇基或含有與硅鍵合的可水解基團的有機聚硅氧 烷作為組分(A)。這樣的有機聚硅氧烷的與硅鍵合的可水解基團可以 是例如如下基團曱氧基、乙氧基、丙氧基或類似的烷氧基;乙烯氧基、 丙烯氧基、異丙烯氧基、l-乙基-2-甲基乙烯氧基或類似的烯基氧基; 甲氧基乙氧基、乙氧基乙氧基、甲氧基丙氧基或類似的烷氧基烷氧基; 乙酰氧基、辛酰氧基或類似的酰氧基;二甲酮肟、曱乙酮肟或類似的酮 肟基團;二曱基氨基、二乙基氨基、丁基氨基或類似的氨基;二曱基氨
基氧基、二乙基氨基氧基或類似的氨基氧基;N-曱基乙酰胺、N-乙基乙 酰胺或類似的酰胺基。除硅醇和與硅鍵合的可水解的基團以外,前述有 機聚硅氧烷的與硅鍵合的基團的實例包括早先提到的相同的直鏈烷基、 支鏈烷基、環(huán)烷基、烯基、芳基、芳烷基和卣代烷基。對前述有機聚硅 氧烷在25。C的粘度沒有特殊限制,但可以推薦所述粘度在20-100, 000 mPa.s的范圍內(nèi),優(yōu)選在50-100,000 mPa.s的范圍內(nèi),最優(yōu)選在 100-100, 000 mPa.s的范圍內(nèi)。如果所述粘度低于所推薦的下限,這會 損害得到的硅橡膠的物理性質(zhì);如果所述粘度高于所推薦的上限,這會 顯著地損害得到的硅橡膠組合物的可操控性。對前述有機聚硅氧烷的分 子結(jié)構(gòu)沒有限制,但優(yōu)選它應該具有直鏈或部分支化的直鏈分子結(jié)構(gòu)。 前述有機聚硅氧烷可以是早先所列舉的在一個分子中具有至少2個硅 醇基或具有與硅鍵合的可水解基團的相同有機聚硅氧烷。對可用作本發(fā)明組合物中的組分(A)的、可通過使用有機過氧化 物的自由基反應固化的有機聚硅氧烷沒有特殊限制,但優(yōu)選的一種是在 一個分子中含有至少1個烯基的有機聚硅氧烷。這樣的有機聚硅氧烷中基、環(huán)烷基、烯基、芳基、芳烷基和卣代烷基。這些基團中最優(yōu)選的是 烷基、烯基和芳基,特別是甲基、乙烯基和苯基。對前述有機聚硅氧烷 在25。C的粘度沒有特殊限制,但可以推薦所述粘度在20-100, 000 mPa.s 的范圍內(nèi),優(yōu)選在50-100, 000 mPa.s的范圍內(nèi),更優(yōu)選在50-50, 000 mPa.s的范圍內(nèi),甚至更優(yōu)選在100-50, 000mPa.s的范圍內(nèi)。如果所述 粘度低于所推薦的下限,這會損害得到的硅橡膠的物理性質(zhì);如果所述 粘度高于所推薦的上限,這會顯著地損害得到的硅橡膠組合物的可操控 性。對前述有機聚硅氧烷的分子結(jié)構(gòu)沒有限制,并且它們可以具有早先 提到的相同的分子結(jié)構(gòu),優(yōu)選直鏈或部分支化的直鏈分子結(jié)構(gòu)。前述有 機聚硅氧烷可以是早先列舉的相同的有機聚硅氧烷。組分(B)是導熱填料,其被用于賦予通過固化本發(fā)明組合物得到 的硅橡膠導熱性能。該導熱填料的實例如下鋁粉、銅粉、鎳粉或類似 的金屬粉末;氧化鋁粉、氧化鎂粉、氧化鈹粉、氧化鉻粉、氧化鈦粉或類似的金屬氧化物粉末;氮化硼粉、氮化鋁粉或類似的金屬氮化物粉末; 碳化硼粉、碳化鈦粉、碳化硅粉或類似的金屬碳化物粉末;表面涂有金 屬以獲得導電性的金屬氧化物粉末;或上面提到的粉末中的兩種或更多 種的混合物。而且,關于所述粉末顆粒的形狀,組分(B)粉末可以具 有球形、針形、圓盤形、圓柱形或不規(guī)則形狀的顆粒。當要求本發(fā)明的 組合物或通過固化該組合物得到的硅橡膠具有電絕緣性質(zhì)時,優(yōu)選使用 金屬氧化物粉末、金屬氮化物粉末或金屬碳化物粉末形式的組分(B), 且優(yōu)選氧化鋁粉。對組分(B)的平均顆粒大小沒有特殊限制,但可以 推薦所述顆粒大小在0. 1-100微米的范圍內(nèi),優(yōu)選在0. 1-50孩£米的范 圍內(nèi)。最優(yōu)選的是BET比表面積不超過5. QmVg的氧化鋁粉。當組分(B ) 的導熱填料是氧化鋁粉時,它可以由平均顆粒大小在l-30微米范圍內(nèi) 的球形氧化鋁粉末(BJ (不包括1微米顆粒)和平均顆粒大小在0.1-5 微米范圍內(nèi)的球形氧化鋁粉末或不規(guī)則形狀的氧化鋁粉末(B2)的混合 物組成。在這樣的混合物中,優(yōu)選成分(B!)的含量在30-90質(zhì)量%的 范圍內(nèi),成分(B2)的含量在10-70質(zhì)量%的范圍內(nèi)。對本發(fā)明組合物中可以加入的組分(B)的量沒有特殊限制。例如, 為了模制具有改進的導熱性的硅橡膠,以體積%計,所述組合物可以以 至少30體積%,優(yōu)選3Q-9Q體積% ,更優(yōu)選4Q-9Q體積% ,甚至更優(yōu) 選50-90體積%的量含有組分(B)。特別地,在為得到具有改進的導 熱性的硅橡膠所要求的最優(yōu)選的比例中,本發(fā)明組合物中組分(B)的 量(以質(zhì)量%計)應該不低于60質(zhì)量0/。,優(yōu)選在70-98質(zhì)量%的范圍 內(nèi),更優(yōu)選在80-97質(zhì)量%的范圍內(nèi)。更具體地,組分(B)可以以相 對于1G0質(zhì)量份組分(A )計300-2, 5G0質(zhì)量份,優(yōu)選40Q-2, 000質(zhì)量 份,甚至更優(yōu)選500-2, 000質(zhì)量份的量加入到所述組合物中。如果組分 (B)的加入量低于所推薦的下限,所得到的硅橡膠將不能獲得足夠的 導熱性。另一方面,如果組分(B)的加入量超過所推薦的上限,所得 到的硅橡膠組合物的粘度將會太高,并且因此將難以提供組分(B)在 所得到的硅橡膠組合物中的均勻分散。這或者妨礙所述組合物的操控, 或者損害由所述組合物得到的硅橡膠的物理性質(zhì)。
使用組分(c)以得到具有高導熱性和良好可操控性的導熱性聚硅 氧烷組合物,即使該組合物含有大量的組分(B)的導熱填料。該組分 可以選自(i) 由下面通式表示的有機聚硅氧烷[RUVa) S辣UVb) Si0)ra (R22 Si0)丄SiRV闊(0R3)d (其中R'是具有脂族不飽和鍵的一價烴基,^可以表示不具有脂族不飽 和鍵的相同或不同的一價烴基,113表示烷基、烷氧基烷基、烯基或?;?; "a"是0和3之間的整數(shù),"b"是1或2, "c"是1和3之間的整 數(shù),"d"是1和3之間的整數(shù);"(c+d),,是2和4之間的整數(shù),"ra" 是等于或大于O的整數(shù),和"n"是等于或大于O的整數(shù);當"a"為0 時,則"m"是等于或大于1的整數(shù));(ii) 由下面通式表示的有機聚硅氧烷 R、Si0 (R42Si0) p R42 Si-R5-SiR4(3—d) (OR3) d(其中f定義同上,R4表示相同或不同的一價烴基,R5表示氧原子或二 價烴基,"p" 是100和500之間的整數(shù),和"d"定義同上);或 (Hi)上述成分(i)和(ii)的兩種或更多種的混合物。 即使在組分(B)的導熱填料中大量使用前述成分(i)(加入該 成分以得到高導熱性的硅橡膠),這也不會損害所述組合物的可操控性 或模壓性能,并且當所述組合物具有可固化性時,在固化過程中該成分 賦予所述組合物與各種基材的良好粘合性。所述成分(i)由下面的通 式表示[RUVa) SiOODVb) Si0)m (R22 Si0)丄SiR2 [4-(c+d)] (OR3) d , 其中R1是含有脂族不飽和鍵的一價烴基。這樣的基團的實例如下乙 烯基、烯丙基、丁烯基、己烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、 十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十 八碳烯基、十九碳烯基、二十碳烯基或類似的直鏈烯基;異丙烯基、2-曱基-2-丙烯基、2-甲基-10-十一碳烯基或類似的支鏈烯基;乙烯基環(huán) 己基、乙烯基環(huán)十二烷基或類似的含有脂族不飽和鍵的環(huán)烷基;乙烯基 苯基或類似的含脂族不飽和鍵的芳基;乙烯基苯曱基、乙烯基苯乙基或類似的含脂族不飽和鍵的芳烷基。以上基團中最優(yōu)選的是直鏈烯基,特別是乙烯基、烯丙基或己烯基。對W中脂族不飽和鍵的位置沒有特殊限 制,但優(yōu)選它們的位置遠離鍵合的硅原子。在上式中,R2可以表示不 含有脂族不飽和鍵的類似或不同的一價烴基。這些基團可以是上面所列 舉的相同的直鏈烷基、支鏈烷基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基或囟代烷基。 這些基團中最優(yōu)選的是烷基和芳基,且更優(yōu)選的是具有1-4個碳原子的 烷基,特別是曱基和乙基。在上式中,R3是烷基、烷氧基烷基、烯基或 酰基。為烷基的R3可以由上面給出的相同的直鏈烷基、支鏈烷基或環(huán)烷 基代表。更優(yōu)選直鏈烷基,特別是例如曱基、乙基或丙基的基團。為烷 氧基烷基的f可以用如下基團例示曱氧基乙氧基、乙氧基乙氧基或甲 氧基丙氧基,其中曱氧基乙氧基是最優(yōu)選的。為烯基的W可以是前面列 舉的相同烯基,優(yōu)選包括異丙烯基。為酰基的f可以包括例如乙酰氧基。 在上式中,"a"是0和3之間的整數(shù),且優(yōu)選是l; "b"是l或2, 且優(yōu)選是1; "c"是1和3之間的整數(shù),且優(yōu)選是1; "d"是1和3 之間的整數(shù),且優(yōu)選是3;并且"(c+d)"是2和4之間的整數(shù);"m" 是等于或大于O的整數(shù)。當前面提到的"a"為0時,那么在上式中的 "m"是等于或大于l的整數(shù)。優(yōu)選"m"是G和500之間的整數(shù),優(yōu)選 是1和500之間的整數(shù),更優(yōu)選是5和500之間的整數(shù),甚至更優(yōu)選是 10和500之間的整數(shù),最優(yōu)選是10和200之間的整數(shù)。在上式中,"n" 是等于或大于0的整數(shù),優(yōu)選是0和500之間的整數(shù),更優(yōu)選是1和 500之間的整數(shù),更優(yōu)選是5和500之間的整數(shù),甚至更優(yōu)選是10和 500之間的整數(shù),最優(yōu)選是IO和200之間的整數(shù)。例如通過進行由下式表示且在分子的一端用硅醇基封端的有機硅 氧烷[RUVa) SiO(m—b) SiO)m (R22 SiO)n]H 與在一個分子中含有至少2個與硅鍵合的烷氧基的烷氧基硅烷化合物 間的烷氧基交換反應,可以制備前述成分(i)的有機聚硅氧烷,所述 反應在乙酸或類似的酸性催化劑存在下進行。在前述硅醇封端的有機硅 氧烷的上式中,W和W是如上定義的基團;"a" 、 "b" 、 "m,,和"n,,
也是如早先定義的整數(shù)。另一方面,前面提到的在一個分子中含有至少2個與硅鍵合的烷氧基的烷氧基硅烷化合物由如下通式表示R 。-g) S i (OR3) g 。在所述烷氧基硅烷化合物的分子式中,W和f是如上定義的基團,且"g"是2和4之間的整數(shù),優(yōu)選是4。前述烷氧基硅烷化合物的實 例可以包括二曱氧基二曱基硅烷、二曱氧基二乙基硅烷、二乙氧基二 甲基硅烷、二乙氧基二乙基硅烷或類似的二烷氧基二烷基硅烷化合物; 三甲氧基曱基硅烷、三曱氧基乙基硅烷、三曱氧基丙基硅烷、三乙氧基 曱基硅烷、三乙氧基乙基硅烷或類似的三烷氧基烷基硅烷化合物;四甲 氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷或類似的四烷氧基硅烷化合物。 所述酸性催化劑可以是例如乙酸、丙酸或類似的脂肪酸。成分(i)的有機聚硅氧烷可以由下列式子表示的化合物例示(CH產(chǎn)CH) (CH3) 2S i0 [ (CH3) 2Si0] 5S i (0CH3) 3 (CH2=CHCH2) (CH3)2SiO[(CH3)2SiO]5Si (0CH3) 3 (CH2=CHCH2CH2CH2CH:) (CH5) ;SiO [ (CH3) ;SiO] 5Si (0CH3) 3 (CH產(chǎn)CH) (CH3)2SiO[(CH3)2SiO]7Si (0CH3) 3 (CH產(chǎn)CH) (CH3)2SiO[(CH3)2SiO],Si (OCA) 3 (CH2=CHCH2) (CH3);SiO[(CH,)2SiO],Si (0CH3) 3 (CH2=CHCH2CH;CH2CH2) (CH)hSiO [ (CH3) 2SiO]7Si (0CH3) 3 (CH產(chǎn)CH) (CH〗);SiO [ (CH3) 2SiO] ,SiCH, (OCH》2 (CH2=CH) (CH3) 2SiO [ (CH》2SiO] 7SiCH3 (0CH3) 2 (CH產(chǎn)CH) (CH3)2SiO[(CH,)2SiO] Si (0CH3), (CH2=CHCH2) (CH3)2SiO[(CH,)2SiO]25Si (0CH3) 3 (CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH3) 2SiO [ (CH3) 2SiO] 25Si (0CH3) 3 (CH產(chǎn)CH) (CH,)2SiO[(CH3)2SiO]25Si (OC2H5) 3 (CH2=CH) (CH3) 2SiO [ (CH,) 2SiO] 25SiCH, (0CH3), (CH2=CH) (CH3) 2SiO [ (CH3) 2SiO] 5。Si (0CH3) 3 (CH2=CHCH2) (CH3) 2SiO [ (CH,) 2SiO] 5。Si (0CH3) 3 (C1^=CHCH2CH2CH2CH2) (CH》2S i0 [ (CH,) 2S i0〗5。Si (0CHs),:CH產(chǎn)CH) (CH3)2SiO[(CH3)2SiO]5。Si (OC2H5) 3:CH產(chǎn)CH) (CH3) 2SiO [ (CH3) 2SiO] 5。SiCH3 (0CH3) 2:(CH3) 3Si0 [ (CH產(chǎn)CH) (CH,) SiO], [ (CH3) 2S iO] S i (OCH3) 3:(CH3) 3SiO [ (CH產(chǎn)CH) 2SiO〗,[(CH3) 2SiO],} Si (OCH3) 3:(CH3) ,SiO [ (CH2=CH) (CH3) SiO], [ (CH3) 2SiO],} Si (OC2H5) 3:(CH產(chǎn)CH) (CH》2SiO[(CH產(chǎn)CH) (CH3) SiO〗t [ (CH3) 2SiOU Si (OCH3)3(CH尸CH) (CH3) 2SiO [ (CH產(chǎn)CH) 2SiO], [ (CH3) 2SiO] J Si (OCH,);(CH2=CH) (CH》2SiO[(CH2=CH) (CH3) SiO], [ (CH,) 2SiO] Si (OC2H5)〗(CH,) 3SiO [ (CH產(chǎn)C腦!) (CH3) SiO], [ (CH3) 2SiO] J Si (OCH3),(CH3) 3SiO [ (CH2=CHCH2) 2SiO], [ (CH3) ,SiOU Si (OCH3) 3(CH2=CHCH2) (CH,)2SiO[(CH2=CH) (CH3) SiO], [ (CH3) ,SiO] Si (OCH3) 3(CH2=CHCH2) (CH3) 2SiO [ (CH2=CHCH2) (CH,) SiO], [ (CH3)2SiOSi (OCH3) 3(CH3) 3SiO[ (CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH3) SiO], [ (CH3) 2SiO] Si (OCIU 3(CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH3) 2SiO [ (CH2=CH) (CH3) SiO], [ (CH》2SiO] J Si (OCH,),(CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH3) 2S iO [ (CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH3) S iO], [ (CH〗)2S iO],} S i (OCH3) 3(CHi) 3SiO [ (CH2=CH) (CH3) SiO] 2 [ (CH,) 2SiO] ,。} Si (OCH3) 3(CH3) ,S iO [ (CH尸CH) 2S iO] 2 [ (CH,) 2S iO] ,。} S i (OCH3) 3(CH3) ,SiO [ (CH尸CH) (CH3) SiO] 2 [ (CH3) 2SiO] ,。} Si (OC2H5) 3(CH尸CH) (CH3)2SiO[(CH2=CH) (CH3) SiO] 2 [ (CH3) !SiO] J Si (OCH》3(CH產(chǎn)CH) (CH3) 2SiO [ (CH2=CH) 2SiO2 [ (CH》2SiO]。} Si (OCH,) 3(CH產(chǎn)CH) (CH3),SiO[(CH2=CH) (CH3) SiO] 2 [ (CH)) 2SiO] ,。} Si (OCD 3(CH3) ]SiO [ (CH2=CHCH2) (CH3) SiO] 2 [ (CH3) 2SiO] '。} Si (OCH3) 3(CH3) 3SiO [ (CH2=CHCH2) 2SiO] 2 [ (CH3) 2SiO] 10} Si (OCH3) 3 ■(CH,=CHCH2) (CH3hSiO[(CH2=CH) (CH3) SiO〗2 [ (CH3) 2SiO] 10} Si (OCH3) 3(CH2=CHCH2) (CH3) 2SiO [ (CH產(chǎn)CHCH,) (CH3) SiO], [ (CH,) 2SiO] ,。} Si (OCH3) 3(CH3) 3SiO [ (CH'=CHCH2CH2CH2CH2) (CH3) SiO], [ (CH3) 2SiO] 10} Si (OCH3) 3 :(CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH,) 2SiO [ (CH產(chǎn)CH) (CH3) SiOj 2 [ (CH3) 2SiO'。} Si (OCH,) 3 :(C^=CHCH2CH2CH2CH2) (CH3) 2S iO [ (CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH)) S iO] 2 [ (CH3) 2S iO] ,。} Si (OCH3) 3 :(CH3) ,SiO[ (CH2=CH) (CH,) SiO] 3 [ (CH3) 2SiO]Si (OCH〕) 3{(CH3) 3Si0 [ (CH2=CH) 2S i0〗3 [ (CH,) 2Si0] 22} S i (0CH3) 3{(CH3),SiO[(CH2=CH) (CH3)SiO]3[(CH3)2SiO]22) Si (OCAh{(CH2=CH) (CH3)2SiO[ (CH2=CH) (CH3) Si0] 3 [ (CH3) 2SiO]Si (0CH3) 3{(CH尸CH) (CH,) 2SiO [ (CH產(chǎn)CH) 2SiO] 3 [ (CH3) !SiO] 22} Si (0CH3) 3{(CH2=CH) (CH,hSiO[(CH嚴CH) (CH3) Si0h [ (CH3)2SiO] 22} Si (OC2H5) 3{(CH3) 3SiO [ (CH2=CHCH2) (CH3) SiO] 3 [ (CH3) 2SiO] 22} Si (0CH3) 3{(CH3) 3Si0 [ (CH2=CHCH2) 2Si0] 3 [ (CH3) 2S i0] 22} Si (OCH3) 3{(CH2=CHCH2) (CH3)2SiO[(CH2=CH) (CH3) SiO] 3 [ (CH3) 2SiO] 22} Si (OCH3) 3{(CH2=CHCH2) (CH3) 2Si0 [ (CH產(chǎn)CHCH》(CH3) S i0] 3 [ (CH》2Si0]S i (OCH,) 3{(CH3)3SiO[ (CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH3) S iO], [ (CH3) 2Si0] 22} S i (OCH3) 3{(CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH,) 2S i0 [ (CH產(chǎn)CH) (CH3) S i 0] 3 [ (CH3) 2S i0!2} S i (OCH3) 3{(CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH》2S i0 [ (CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH3) S i0] 3 [ (CH》2S i0] 22} S i (OCH》3{(CH3)3SiO[(CH2=CH) (CH》SiO4[(CH3)2Si0]5。) Si (OCH3) 3{線)3Si0 [ (CH產(chǎn)CH) 2S iO] < [ (CH3) 2S i0] 5。} S i (OCH,) 3{(CH3) )SiO [ (CH尸CH) (CH,) SiO] < [ (CH3) 2SiO] 5。} Si (OC2H5) 3{(CH2=CH) (CH丄SiO〖(CH尸CH) (CH,) SiO] < [ (CH3) 2SiO] s。} Si (OCH,h{(CH尸CH) (CH3) 2SiO [ (CH尸CH) 2SiO] [ (CH3) 2SiO] 5J Si (OCH3) 3HCH尸CH) (CH3)2SiO[ (CH產(chǎn)CH) (CH3) SiO] < [ (CH3) 2S i0] 5。} Si (OC2H5)!{(CH3) ,SiO [ (CH2=CHCH2) (CH》SiO< [(CH3) 2SiO] 5。) Si (OCH》3{(CH3) 3SiO [ (CH2=CHCH2) 2SiO] 4 [ (CH3) 2SiO] J Si (OCH3) 3{(CH2=CHCH2) (CH3)2SiO[(CH2=CH) (CH3) SiO] 4[ (CH3) 2SiO] s。} Si (OCH〗)3{(CH2=CHCH2) (CH3)2SiO[(CH2=CHCH2) (CH3) SiO] < [ (CH3) 2SiO] 5。} Si (OCH〗)3{(CH3)3SiO[ (CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH3) S iO] J (CH3) 2S iO] 5。} S i (OCH3),{(CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH3) 2SiO [ (CH產(chǎn)CH) (CHO SiO], [ (CH5) ,SiO] 5。} Si (OCH3) 3{(CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH》2SiO [ (CH2=CHCH2CH2CH2CH2) (CH3) SiO] < [ (CH》2SiO] 5。} Si (OCH》3成分(i i)的有機硅氧烷是這樣一種成分,其允許得到具有良好的可 操控性的導熱性硅橡膠組合物,甚至在大量使用組分(B)的導熱填料 來生產(chǎn)導熱性硅橡膠時。該成分由如下通式表示R43S i0 (R42S i0) p R42 S i-R5—SiR4(3_d) (OR3) d 。
在該式中,114可以表示相同或不同的一價烴基,其代表可以是如上面提 到的相同的直鏈烷基、支鏈烷基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基、烯基或卣代 烷基。這些基團中最優(yōu)選的是直鏈烷基,特別是曱基。而且,在上式中,Rs表示氧原子或二價烴基。115的二價烴基可以由如下基團例示亞甲基、 亞乙基、亞丙基、亞異丙基、亞丁基或類似的亞烷基;亞乙基氧亞乙基 (ethyleneoxyethylene )、亞乙基氧亞丙基(ethyleneoxypropylene ) 或類似的亞烷基氧亞烷基(alkyleneoxyalkylene groups )。最優(yōu)選的 Rs是氧原子。在上式中,f定義同上。"p"是100和500之間的整數(shù), 優(yōu)選是105和500之間的整數(shù),更優(yōu)選是110和500之間的整數(shù),最優(yōu) 選是110和200之間的整數(shù)。如果"p"的值低于所推薦的下限,在導 熱橡膠的制備中大量使用組分(B)可能是不可能的。另一方面,如果 "p"的值超過所推薦的上限,這將導致與所述表面結(jié)合的分子的體積 的過度增加,并且這將是大量使用組分(B)的障礙。當本發(fā)明組合物 中組分(B)的含量極高且超過80體積%時,顯示了這種趨勢,因為這 縮短了組分(B)中顆粒之間的距離。在上式中,"d"是1和3之間的 整數(shù),優(yōu)選是3。成分(U)的有機硅氧烷的代表可以是下列式子表示的化合物(CH3) 3Si0 [ (CH3) 2SiO] 8 (CH3) 2Si-0-Si (OCH3) 3(CH3) 3SiO [ (CH3) 2Si0] 125 (CH3) 2Si-0-Si (0CH3) 3(CH3) 3Si0 [ (CH3) 2Si0] 14。 (CH3) 2Si-0-Si (0CH3) 3(CH3) 3Si0 [ (CH3) 2Si0] 16。 (CH3) 2Si—O-Si (0CH3) 3(CH3) 3Si0 [ (CH3) 2Si0] 2。。 (CH3) 2Si-0—Si (0CH3) 3(CH3) 3Si0 [ (CH3) 2Si0] 3。。 (CH3) 2Si—C2H4-Si (0CH3) 3(CH3) 3Si0 [ (CH3) 2Si0] 8 (CH3) 2Si-0—SiCH3 (0CH3) 2(CH3) 3SiO [ (CH3) 2Si0] 79 [ (CH3) (C6H5) SiO] 3。-Si (0CH3) 3(CH3) 3Si0 [ (CH3) 2Si0] 79 [ (C6H5) 2Si0] 3。-Si (0CH3) 3對可以采用的組合物中組分(C)的用量沒有特殊限制,并且當它 處理組分(B)的表面時,它在制備的導熱性硅橡膠組合物中的分散度 可以被改善。更具體地,可以以在0. 1-10質(zhì)量份/100質(zhì)量份組分(B)的范圍內(nèi),優(yōu)選在0. l-5質(zhì)量份/100質(zhì)量份組分(B)的范圍內(nèi)的量使用 組分(C)。如果組分(C)的用量低于所推薦的下限,那么在與大量組分(B) 組合時,這將損害所得到的硅橡膠組合物的物理性質(zhì)和模壓性能,或者 將導致在儲存過程中組分(B)從所得到的硅橡膠組合物中沉淀和分離 出來。另一方面,如果組分(C)的量超過所推薦的上限,它將不利地影 響所得到的硅橡膠的物理特性??梢酝瑫r使用兩種或更多種類型的組分 (C)。組分(C)也可以與上述式R2(h)Si(0R"g的烷氧基硅烷化合物組合 使用,其中W和R3是如上面定義的基團,且"g"是1和4之間的整數(shù)。可以^使用下面的方法將組分(0加入到所述組合物中(1)組分(C) 與組分(B)混合,然后添加表面用組分(C)處理的組分(B); (2)將組分 (C)加入到組分(A)和(B)的混合物中,然后添加在組分(A)中的用組分 (C)表面處理的組分(B); (3)同時混合所有的組分(A)、 (B)和(C),然 后添加表面用組分(C)處理的組分(B)。最優(yōu)選的是方法(3)。因此,組 分(C)可以以在組分(B)的表面上的涂層的形式被使用,或者可以被單 獨添加。為了加速采用組分(C)的組分(B)的表面處理,可以在加熱 下或通過組合使用酸性物質(zhì)如乙酸、磷酸等和堿性物質(zhì)如三烷基胺、叔 銨鹽、氣態(tài)氨、碳酸銨等來進行所述方法。當利用硅氫化反應進行所述組合物的固化時,固化劑(D)由在一個 分子中具有平均兩個或更多個與硅鍵合的氫原子的有機聚硅氧烷和鉑 催化劑組成。所述有機聚硅氧烷的與硅鍵合的基團是早先已經(jīng)提到的同 樣的直鏈烷基、支鏈烷基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基和卣代烷基,其中最 優(yōu)選的是烷基和芳基,特別是甲基和苯基。對該有機聚硅氧烷在25t: 的粘度沒有特殊限制,優(yōu)選所述粘度應該在1-100, 000 mPa.s的范圍內(nèi), 更優(yōu)選在1-5,00G mPa.s的范圍內(nèi)。對前述有機聚硅氧烷的分子結(jié)構(gòu)沒 有限制,它可以具有直鏈、支鏈、部分支化的直鏈、環(huán)狀或樹枝狀(樹 枝形大分子)分子結(jié)構(gòu)。這樣的分子結(jié)構(gòu)可以被包含在前述有機聚硅氧 烷的聚合物、共聚物和聚合物混合物中。上面提到的有機聚硅氧烷可以由下面的化合物代表分子兩端都用 二曱基氫曱硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷;分子兩端都用三曱基甲硅
烷氧基封端的甲基氫硅氧烷與二曱基硅氧烷的共聚物;分子兩端都用二 甲基氫甲硅烷氧基封端的甲基氫硅氧烷與二甲基硅氧烷的共聚物;由如 下式子表示的硅氧烷單元組成的有機硅氧烷共聚物(CH3)3Si01/2、 (CH3)2HSi01/2和Si04/2;或以上化合物中兩種或更多種的混合物。最后提到的有機聚硅氧烷應該以固化所述組合物所要求的量使用。 更具體地,它的添加量應該使得該組分中與硅鍵合的氫原子的含量為 0. 1-10摩爾,優(yōu)選O. l-5摩爾,甚至更優(yōu)選0. 1-3. 0摩爾,相對于每l 摩爾組分(A)中的與硅鍵合的烯基計。如果該組分的含量低于所推薦 的下限,得到的聚硅氧烷組合物將顯示固化不完全的趨勢;另一方面, 如果所述含量超過所推薦的上限,得到的硅橡膠將太硬,并且將顯示表 面開裂增加的趨勢。在所述組合物中使用鉑類催化劑以加速固化過程。這樣的催化劑的 實例是氯鉑酸、氯鉑酸的醇溶液、鉑-烯烴絡合物、鉑-烯基硅氧烷絡合 物和鉑-羰基絡合物。應該以固化本發(fā)明組合物所要求的量使用所述鉑類催化劑。特別 地,以質(zhì)量單位計,它的加入量應該為0. 01-1, 000 ppm金屬鉑/組分(A), 優(yōu)選0. 1-500 ppm金屬鉑/組分(A)。如果所述催化劑的加入量低于所推 薦的下限,將存在得到的硅橡膠組合物固化不完全的趨勢;另一方面, 如果其加入量超過所推薦的上限,這不會產(chǎn)生顯著的效果。當通過縮合反應固化所述組合物時,組分(D)由在一個分子中含 有至少三個與硅鍵合的可水解基團的硅烷或其部分水解產(chǎn)物組成。如果 需要,組分(D)還可以由縮合反應催化劑組成。所述硅烷中包含的與烷氧基烷氧基、酰氧基、酮肟基、烯氧基、氨基、氨氧基和酰胺基。除 前述可水解基團以外,在所述硅烷的硅原子上的基團的實例可以包括與 上面提到的那些相同的直鏈烷基、支鏈烷基、環(huán)烷基、烯基、芳基、芳 烷基和囟代烷基。最優(yōu)選的硅烷或它們的水解產(chǎn)物可以由甲基三乙氧基 硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷和原硅酸乙酯例示。 前述硅烷或其水解產(chǎn)物應該以固化所述組合物所要求的量用于所述組合物中,特別地,所述硅烷或其水解產(chǎn)物的用量為0. 01-20質(zhì)量份 /100質(zhì)量份組分(A),優(yōu)選0. l-10質(zhì)量份/100質(zhì)量份組分(A)。如 果所述硅烷或其水解產(chǎn)物的用量低于所推薦的下限,這將損害所得到的 組合物的儲存穩(wěn)定性并會降低所述組合物的粘合強度。如果它們的用量 超過所推薦的上限,這會顯著地延遲固化過程。當含有具有氨氧基、胺、酮肟或類似的可水解基團的硅烷的固化劑被使用時,縮合反應催化劑還可以構(gòu)成并非不可缺少的任意組分。這樣 的縮合反應催化劑的實例如下酞酸四丁酯、酞酸四異丙酯或類似的有 機鈦酸酯;二異丙氧基二 (乙酰乙酸根合)鈦、二異丙氧基二 (乙酰乙 酸乙酯)鈦或類似的有機鈦螯合化合物;三乙酰丙酮鋁、三(乙酰乙酸 乙酯)鋁或類似的有機鋁化合物;四乙酰丙酮鋯、四丁酸鋯或類似的有 機鋯化合物;二辛酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、2-乙基己酸丁基錫 或類似的有機錫化合物;環(huán)烷酸錫、油酸錫、丁酸錫、環(huán)烷酸鈷、硬脂 酸鋅或類似的有機羧酸的金屬鹽;己胺、十二烷基胺磷酸鹽或類似的胺 化合物或它們的鹽;乙酸苯曱基三乙基銨或類似的叔銨鹽;乙酸鉀、硝 酸鋰或類似的堿金屬的低級脂肪酸鹽;二曱基羥基胺、二乙基羥基胺或 類似的二烷基羥基胺;和含有胍基的有機硅化合物。前述縮合反應催化劑可以以任意的量使用于所述組合物中,只要這 些量確保固化。特別地,該催化劑的用量可以為0. 01-20質(zhì)量份/100 質(zhì)量份組分(A),優(yōu)選為0. l-10質(zhì)量份/100質(zhì)量份組分(A)。當前 述催化劑是必不可少的組分且其用量低于上面推薦的下限時,將難以提 供組合物的完全固化。另一方面,如果所述催化劑的量超過所推薦的上 限,這會損害所述組合物的儲存穩(wěn)定性。當通過使用有機過氧化物的自由基反應進行固化時,那么組分(D) 應該由有機過氧化物組成,例如過氧化苯曱酰、過氧化二異丙苯、2,5-二甲基二 (2,5-叔丁基過氧基)己烷、二叔丁基過氧化物和過苯曱酸叔 丁酯。所述有機過氧化物應該以足以進行固化的量使用,特別地,以 0. 1-5質(zhì)量份/100質(zhì)量份構(gòu)成組分(A)的有機聚硅氧烷的量使用。組分(E)是顯著改進通過固化本發(fā)明組合物得到的硅橡膠的物理
特性的有機聚硅氧烷。該組分由下列單元組成Si04/2, rR、SiOm和 R23Si01/2。在上面的式子中,W是含有脂族不飽和鍵的一價烴基。所述一 價烴基可以由上面提到的相同基團例'示,特別是乙烯基。在上面的式子 中,W表示不含有脂族不飽和鍵的一價烴基。該基團是上面就f所例示 的相同基團,特別是曱基和苯基。最優(yōu)選的由上述單元組成的組分(E) 的有機聚硅氧烷是由下式表示的有機聚硅氧烷(SDhO^SDiO^SUj 。其中W和R2定義同上;"h,, 、 "i,,和"j"是正數(shù);且"(i+j)/h,, 在0. 3-3. 0的范圍內(nèi),優(yōu)選在0. 3-2. 5的范圍內(nèi),最優(yōu)選在0. 3-2. 0的 范圍內(nèi)。推薦"j/h"在0. 01-2. 0的范圍內(nèi),優(yōu)選在0. 02-2. 0的范圍 內(nèi),最優(yōu)選在0. 03-2. 0的范圍內(nèi)。對前面提到的組分(E)的質(zhì)量平均 分子量沒有特殊限制,但可以推薦質(zhì)量平均分子量在1, 000-20, 000的 范圍內(nèi),優(yōu)選在5, 000-20, 000的范圍內(nèi),最優(yōu)選在10, 000-20, 000的 范圍內(nèi)。應來制備組分(E)的有機聚硅氧烷SiX,、 RiR、SiX和R、SiX,其中R1 和W定義同上,X表示卣素原子如氯、溴、碘等,或甲氧基、乙氧基、 丙氧基或類似的烷氧基。當進行水解和縮合反應時,推薦在三氟乙酸或 類似的酸存在下進行該反應。所述組合物中組分(E)的用量可以為2-10質(zhì)量%,基于組分(A) 和(E)之和計。如果其用量低于所推薦的下限,這會降低所得到的硅 橡膠的物理特性并損害粘合性能。另一方面,如果所述添加量超過所推 薦的上限,固化后的物體會失去其橡膠狀的性質(zhì)并且將太硬和脆。將組分(F)加入到所述組合物中以賦予其觸變性質(zhì)。該組分用下 面的通式表示R6R7f Si(OR3) (w),其中R3定義同上;R6是顯示本組分與前述組分(A)的非親和性的取代 基,并且其可以由如下具體實例代表3-縮水甘油氧基丙基、4-縮水甘 油氧基丁基或類似的縮水甘油氧基烷基;2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)-乙基,3- (3, 4-環(huán)氧環(huán)己基)-丙基或類似的環(huán)氧環(huán)己基烷基;4-環(huán)氧乙基丁基、 8-環(huán)氧乙基辛基或類似的環(huán)氧乙基烷基;或3-曱基丙烯酰氧基丙基、 3-丙烯酰氧基丙基、4-甲基丙烯酰氧基丁基或類似的含有丙烯酸系或甲 基丙烯酸系基團的有機基團。這些基團中,最優(yōu)選的是縮水甘油氧基烷 基,特別是3-縮水甘油氧基丙基。R'是烷基,例如曱基、乙基或丙基。 在上式中,"f"是0或l,且優(yōu)選是0。前述的組分(F)可以由如下 化合物例示3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基 三乙氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基曱基二曱氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧 環(huán)己基)-乙基三甲氧基硅烷、3-曱基丙烯酰氧基丙基三曱氧基硅烷和 3-曱基丙烯酰氧基丙基甲基二曱氧基硅烷。在本發(fā)明的組合物中,應該以適于包覆組分(B)的表面且適于將 得到的導熱性硅橡膠組合物的觸變性改進到適當程度的量使用組分 (F)。更具體地,可以以足以包覆組分(B)的全部表面的1-70%, 優(yōu)選4-60%的量使用組分(F),所述組分(B)的全部表面基于BET 比表面積和在組合物中使用的組分(B)的量來確定。如果組分(F)的 用量低于所推薦的下限,得到的硅橡膠組合物將不具有足夠的觸變性; 另一方面,如果組分(F)的添加量超過所推薦的上限,得到的組合物 的觸變性將太高,并且組合物將難以操控??梢杂上旅娼o出的公式確定 所需要的組分(F)的量。從Stuardt-Briegleb模型計算可用組分(F) 包覆的組分(B )的最小表面積,為78. 3 x 1000 / [組分(F )的分子量〗。M—組分(B)的量(g) x組分(B)的BET比表面積(mVg)]/[用組分(F) 包覆的最小表面積(mVg)]其中M是組分(F)的量(g)。可以使用下面的方法將組分(F)加入到所述組合物中(1)組分 (B )與組分(F )混合,然后添加預先用組分(F )表面處理的組分(B ); (2)將組分(B) 、 (C)和(F)混合,然后添加預先用組分(C)和(F) 表面處理的組分(B) ; (3)將組分(F)添加到組分(A)和(B)的混 合物中,然后添加包含在組分(A)中并且預先用組分(F)表面處理的 組分(B) ; (4)將組分(C)和(F)添加到組分(A)和(B)的混合物
中,然后添加包含在組分(A)中并且預先用組分(C)和(F)表面處 理的組分(B)。方法(4)是最優(yōu)選的。這樣,組分(F)可以獨立地或 者以在組分(B)的表面上的涂層的形式被包含在所述組合物中。可以 通過加熱或組合使用乙酸、磷酸或類似的酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)如三烷基 胺、叔銨鹽、氣態(tài)氨、碳酸銨等來加速用組分(F)對組分(B)的處理。 可以加入到所述組合物中的其它任意組分的實例包括賦予粘合性 的試劑,例如在一個分子中含有至少一個烯基和與硅鍵合的烷氧基的硅 氧烷化合物;在一個分子中含有至少一個與硅鍵合的氫原子和至少一個 與硅鍵合的烷氧基的硅氧垸化合物;在一個分子中含有至少一個烯基、 至少一個與硅鍵合的烷氧基和至少一個含環(huán)氧基的有機基團的硅氧烷 化合物;在一個分子中含有至少一個與硅鍵合的氫原子、至少一個與硅 鍵合的烷氧基和至少一個含環(huán)氧基的有機基團的硅氧烷化合物;在一個 分子中含有至少一個烯基、至少一個與硅鍵合的烷氧基和至少一個含甲基丙烯酸系基團的有機基團的硅氧烷化合物;在一個分子中含有至少一 個與硅鍵合的氫原子、至少一個與硅鍵合的烷氧基和至少一個含丙烯酸系或曱基丙烯酸系基團的有機基團的硅氧烷化合物;由含有含環(huán)氧基的 有機基團的硅氧烷化合物或烷氧基硅烷化合物和在一個分子中含有至 少一個與硅鍵合的羥基和至少一個與硅鍵合的烯基的硅氧烷化合物組成的混合物或反應混合物。前面提到的含環(huán)氧基的有機基團的實例包括 上面針對R6所提到的相同基團。前面提到的含丙烯酸系或曱基丙烯酸系 基團的有機基團的實例上面針對116所提到的相同基團。對可以采用的前 述賦予粘合性的試劑的量沒有特殊限制,但可以推薦它們的用量為組合 物的0. 001-10質(zhì)量% ,優(yōu)選0. 01-10質(zhì)量% ,最優(yōu)選0. 1-10質(zhì)量%。 可以加入到所述組合物中的其它任意的組分的實例如下甲基三甲 氧基硅烷、甲基乙基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三曱氧基 硅烷、丙基三曱氧基硅烷、丁基三曱氧基硅烷、戊基三曱氧基硅烷、己 基三曱氧基硅烷、庚基三曱氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基甲基二 甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷或類似的含烷基的 烷氧基硅烷,其可以作為前述組分(B)的表面處理劑被包含在所述組合物中。對可以采用的前述含烷基的烷氧基硅烷的量沒有特殊限制,但如果它們覆蓋組分(B)的表面的至少10%和優(yōu)選超過50%,則其用量 是足夠的??梢酝ㄟ^下面給出的公式確定在所述組合物中需要使用的含 烷基的烷氧基硅烷的量。由于可以通過Stuart-Briegleb分子模型計算 用含烷基的烷氧基硅烷包覆的最小表面積,這樣的表面可以被確定為 78.3 x 1000 / (含烷基的烷氧基硅烷的分子量)。 因此,可以寫出下面的表達式M'-[組分(B)的量(g) x組分(B)的BET比表面積(mVg)]/[用含烷 基的烷氧基硅烷包覆的最小表面積(mVg)]其中M'是含烷基的烷氧基硅烷的量(g)。在不妨礙本發(fā)明的目的的限制內(nèi),所述組合物還可以結(jié)合有添加 劑,例如顏料、染料、熒光染料、耐熱添加劑、三唑型化合物或其它阻 燃劑、增塑劑和賦予粘合性的試劑。特別地,當通過硅氫化反應進行固 化時,當所述組合物與2-曱基-3-丁炔-2-醇、2-苯基-3-丁炔-2-醇、 l-乙炔基-l-環(huán)己醇或類似的炔型化合物;3-甲基-3-戊烯-l-炔、3,5-二曱基-3-己烯-l-炔或類似的烯炔化合物;以及肼型化合物、膦型化合 物、硫醇型化合物或類似的固化抑制劑混合時,所述組合物的固化速度 可以被調(diào)節(jié),并且可操控性可以被改善。對可以釆用的前述固化抑制劑 的量沒有特殊限制,但可以推薦以0. 0001-1. 0質(zhì)量%的量使用它們。實施例通過實施例和對比例來進一步更詳細地描述本發(fā)明的導熱性硅橡 膠組合物。在實施例中給出的導熱系數(shù)是在50。C測量的,并且所有其 它性質(zhì)是在25'C測量的。而且,在實施例和對比例中使用了如下起始原料組分(A1):分子兩端都用二曱基乙烯基甲硅烷氧基封端的二曱基聚 硅氧烷(粘度=400 mPa.s;乙烯基含量- 0. 44質(zhì)量%);組分(A2):分子兩端都用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二曱基聚 硅氧烷(粘度- 2,100 mPa.s;乙烯基含量=0. 22質(zhì)量%);組分(A3):分子兩端都用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚
珪氧烷(粘度- 2,000 mPa.s;乙烯基含量- 0. 22質(zhì)量%);組分(A4):分子兩端都用二曱基乙烯基曱硅烷氧基封端的二甲基聚 硅氧烷(粘度- 10,700 mPa.s;乙烯基含量- 0. 137質(zhì)量%);組分(B1): BET比表面積為0.34 m2/g且平均顆粒大小為8.2的球形氧化鋁粉末;組分(B2): BET比表面積為2.37 m7g且平均顆粒大小為1.1 jim 的不規(guī)則形狀的氧化鋁粉末;組分(B3):平均顆粒大小為10 pm的圓形氧化鋁粉末;組分(C1):由下式表示的有機聚硅氧烷 (CH2 - CH) (CH3) 2 Si0 [(CH3)2 SiO]27 Si(OCH3)3;組分(C2):由下式表示的有機聚硅氧烷 (CH3)3 SiO [(CH3)2 Si0] 。 Si (OCH3)3;組分(D1):鉑與1, 3-二乙烯基-l, 1, 3, 3-四甲基二硅氧烷的絡合物, 含O. 5質(zhì)量%的金屬鈾;組分(D2):在一個分子中含有平均5個與硅鍵合的氫原子的、分子 兩端都用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氫硅氧烷與二曱基硅氧烷的共 聚物(粘度=5 mPa.s;與硅鍵合的氫原子的含量=0. 74質(zhì)量%);組分(D3):在一個分子中含有平均3個與硅鍵合的氫原子的、分子 兩端都用三曱基甲硅烷氧基封端的甲基氫硅氧烷與二曱基硅氧烷的共 聚物(粘度=6 mPa.s;與硅鍵合的氫原子的含量=0. 33質(zhì)量%);組分(D4):在一個分子中含有2個與硅鍵合的氫原子的、分子兩端 都用二甲基氫硅氧基封端的二曱基硅氧烷聚合物(粘度=15 mPa.s;與 硅鍵合的氫原子的含量- 0. 125質(zhì)量%);組分(E1):由下面的平均單元式表示的有機聚硅氧烷 [(CH產(chǎn)CH) (CH3) 2Si01/2] 。。2 [ (CH3) 3Si01/2] 043 (Si04/2) 。.55;組分(E2):分子兩端都用二甲基乙烯基曱硅烷氧基封端的二曱基 聚硅氧烷(粘度=400 mPa.s;乙烯基含量=0. 44質(zhì)量%)和組分(El)的 混合物,其中所述組分(E1)的含量為該混合物的28質(zhì)量%;組分(F1): 3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基硅烷(最小包覆面積=330 mVg);組分(G1):兩端都用3-縮水甘油氧基丙基二曱氧基曱硅烷氧基封 端的二甲基硅氧烷與甲基乙烯基硅氧烷的共聚物(粘度=20 mPa.s;乙 烯基含量=9. 6質(zhì)量%);組分(H1):分子兩端都用二曱基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基 聚硅氧烷(粘度=2, 100 mPa.s;乙烯基含量-O. 22質(zhì)量%)與炭黑 (Thermax Floform N-990, Cancarb Co.的產(chǎn)品)的混合物,其中所述炭 黑的含量為該混合物的50質(zhì)量%;組分(H2):分子兩端都用二曱基乙烯基曱硅烷氧基封端的二甲基 聚硅氧烷(粘度=2, 100 mPa.s;乙烯基含量=0. 22質(zhì)量%)與炭黑 (Thermax Floform N-990, Cancarb Co.的產(chǎn)品)的混合物,其中所述炭 黑的含量為該混合物的50質(zhì)量%。[實施例1]通過如下方法制備液體組分(A):在室溫下混合下列組分15分鐘 42. 60質(zhì)量份組分(A1); 168. 70質(zhì)量份組分(A2); 741. 00質(zhì)量份組分 (Bl); 504. 00質(zhì)量份組分(B2); 3. 8G質(zhì)量份組分(Cl); 3. 82質(zhì)量份組 分(C2); 34. 80質(zhì)量份組分(E2); 2. 79質(zhì)量份曱基三甲氧基硅烷(最小 包覆表面=575 mVg);和0. 3質(zhì)量份組分(Fl)。在180。C和10 mmHg的 減壓下進一步混合所述組分1小時,并在攪拌條件下將其冷卻到室溫保 持1小時。得到的混合物在室溫下與1. 80質(zhì)量份組分(D1)混合15分鐘, 然后在室溫和10mmHg的減壓下混合30分鐘。結(jié)果生產(chǎn)出液體組分(A)。獨立地,通過如下方法制備液體組分(B):在室溫下混合下列組分 15分鐘33. 80質(zhì)量份組分(A1); 128. 90質(zhì)量份組分(A2); 741. 00質(zhì) 量份組分(B1); 504. 00質(zhì)量份組分(B2); 3. 85質(zhì)量份組分(Cl); 3.81 質(zhì)量份組分(C2); 33. 80質(zhì)量份組分(E2); 2. 74質(zhì)量份曱基三甲氧基硅 烷;0. 30質(zhì)量份組分(F1),和1. 2G質(zhì)量份組分(H1)。在180。C和10 mmHg 的減壓下進一步混合所述組分1小時,并在攪拌條件下將其冷卻到室溫 保持1小時。得到的混合物在室溫下與17. 92質(zhì)量份組分(D2), 8.64g 組分(D3), 8. 85質(zhì)量份組分(D4),和15. 18質(zhì)量份組分(Gl)混合15分
鐘。然后在室溫和10 mmHg的減壓下攪拌該混合物30分鐘。結(jié)果生產(chǎn) 出液體組分(B)。通過以1: 1的比例混合前述液體組分(A)和(B)來制備導熱性硅橡 膠組合物。在所制備的導熱性橡膠組合物中,在組分(D2)、 (D3)和(D4) 中所含的與硅鍵合的氫原子的總數(shù)與在組分(A1)和(A2)中所含的乙烯 基的總數(shù)的摩爾比為1.51;組分(B1)和組分(B2)的含量為55體積%, 組分(E1)的含量為4. 3質(zhì)量%,相對于組分(A1)、 (A2)和(E1)之和計。 組分(F1)的含量足以包覆組分(B1)和(B2)的全部表面的6.87%。甲基 三甲氧基硅烷的含量足以包覆組分(B1)和(B2)的全部表面的110%。通 過下面描述的方法測量得到的導熱性硅橡膠組合物和導熱性硅橡膠的 特性,測量結(jié)果示于表l。[導熱性硅橡膠組合物的粘度]利用流變4義(AR 550; TA Instruments Co. , Ltd.的產(chǎn)品)測量該特 性。幾何形狀為20mm直徑。并且使用2°-錐體/圓盤。在不同的旋轉(zhuǎn)速 度如0. 3rpm和3. 4rpm下測量粘度。在0. 3rpm的測量完成后,將樣品 原封不動地放置5分鐘,然后在3. 4rpm下繼續(xù)測量。粘度為每次測量 IO分鐘后得到的值。[硅橡膠的導熱系數(shù)]按照用于測量導熱性硅橡膠組合物的導熱系數(shù)的常規(guī)方法,通過用 于測量樹脂熱阻的測試4義(Hitachi Seisakusho Co., Ltd.的產(chǎn)品)來測 量硅橡膠的各自的系數(shù)。在測量樣品中,將所述導熱性硅橡膠組合物夾 在Hitachi Seisakusho Co. Ltd.的兩個硅芯片(具有1 cm x 1 cm的 面積和0. 0725 cm的厚度)之間并擠壓成50 pm、 100 和150 的 厚度,然后通過在150。C加熱30分鐘而固化。在50N的載荷和50。C下 測量不同厚度的樣品的熱阻。熱阻的值用于計算各自的導熱系數(shù)。[導熱性硅橡膠的粘合強度]將導熱性硅橡膠組合物夾在被粘附物之間并在150'C固化30分鐘。 所述^皮粘附物由得自Paltec Co. Ltd.的鋁板(JIS H 4000 A1050P)構(gòu) 成。粘合面積為25 mm x 10 mm,且所述粘合劑層的厚度等于1 mm。按照JIS K 6249測量所得到的導熱橡膠的拉伸剪切粘合強度。 [導熱性硅橡膠的伸長]將得到的導熱性硅橡膠組合物傾倒在面積為120 mm x 120 mm且 深度為2mm的模具中,并且通過在150'C加熱該組合物15分鐘來生產(chǎn) 導熱性硅橡膠片。在150。C再加熱該片60分鐘,由此生產(chǎn)出樣品。關 于所得到的導熱性硅橡膠的伸長,按照JIS K 6251測試所述樣品。[導熱性硅橡膠的拉伸強度]通過以上描述的方法制備導熱性硅橡膠片,并將其轉(zhuǎn)變成樣品。按 照JIS K 6251測量所得到的導熱性硅橡膠的拉伸強度。 [導熱性硅橡膠的硬度]通過以上描述的方法制備導熱性硅橡膠片,并將其轉(zhuǎn)變成樣品。使 用A型硬度計按照JIS K 6253測量所得到的導熱性硅橡膠的硬度。 [導熱性硅橡膠的模板印刷測試]將面積為7cmx7cm且深度為1 mm的橡皮測試臺(squeegee test stage)裝滿導熱性硅橡膠組合物。將在5cmx5cm的面積上具有400 針的印刷板浸入該橡皮臺中l(wèi)秒,然后將在所述針上所含的導熱性硅橡 膠組合物施加在表面積為7 cmx 7 cm且厚度為4 mm的鋁基材上1秒。 對每個樣品進行4次測試,以確定在兩個或更多個轉(zhuǎn)移步驟之后被轉(zhuǎn)移 的組合物的平均量。所得到的量除以400,以確定一個針所轉(zhuǎn)移的量。 通過檢查導熱性組合物是否隨第三個樣品轉(zhuǎn)移來評價沉積性質(zhì)。[實施例2]通過如下方法制備液體組分(A):在室溫下混合下列組分15分鐘 42. 60質(zhì)量份組分(A1); 168. 70質(zhì)量份組分(A2); 741. OG質(zhì)量份組分 (Bl); 504. 00質(zhì)量份組分(B2); 3. 80質(zhì)量份組分(Cl); 3. 82質(zhì)量份組 分(C2); 34.80質(zhì)量份組分(E2); 2. 79質(zhì)量份甲基三甲氧基硅烷(最小 包覆表面=575 mVg);和0. 30質(zhì)量份組分(Fl)。在180。C和10 mmHg 的減壓下進一步混合這些組分1小時,并在攪拌條件下將其冷卻到室溫 保持1小時。得到的混合物與1. 80質(zhì)量份組分(D1)在室溫下混合15分 鐘,然后在室溫和10 mmHg的減壓下混合30分鐘。結(jié)果生產(chǎn)出液體組
分(A)。獨立地,通過如下方法制備液體組分(B):在室溫下混合下列組分 15分鐘31. 57質(zhì)量份組分(A1); 126. 26質(zhì)量份組分(A2); 741. 00質(zhì) 量份組分(B1); 504. 00質(zhì)量份組分(B2); 3. 82質(zhì)量份組分(Cl); 3.82 質(zhì)量份組分(C2); 34. 30質(zhì)量份組分(E2); 1. 0質(zhì)量份曱基三甲氧基硅 烷;2. 60質(zhì)量份組分(F1),和1. 2G質(zhì)量份組分(H1)。在18(TC和10mmHg 的減壓下進一步混合這些組分1小時,并在攪拌條件下將其冷卻到室溫 保持1小時。得到的混合物與17. 95質(zhì)量份組分(D2), 8.65質(zhì)量份組 分(D3), 8. 88質(zhì)量份組分(D4)和15. 19質(zhì)量份組分(Gl)在室溫下混合 15分鐘。然后在室溫和10 mmHg的減壓下攪拌該混合物30分鐘。結(jié)果 生產(chǎn)出液體組分(B)。通過以1: 1的比例混合前述液體組分(A)和(B)來制備導熱性硅橡 膠組合物。在制備的導熱性硅橡膠組合物中,在組分(D2)、 (D3)和(D4) 中所含的與硅鍵合的氫原子的總數(shù)與在組分(A1)和(A2)中所含的乙烯 基的總數(shù)的摩爾比為1.52;組分(B1)和組分(B2)的含量為55體積%, 并且組分(El)的含量為4. 4質(zhì)量% ,相對于組分(Al) 、 (A2)和(El)之和 計。組分(F1)的含量足以包覆組分(B1)和(B2)的全部表面的33.6%。 曱基三曱氧基硅烷的含量足以包覆組分(B1)和(B2)的全部表面的75. 3 %。通過與實施例1中相同的方法測量得到的導熱性硅橡膠組合物和導 熱性硅橡膠的特性,測量結(jié)果示于表l。[實施例3]通過如下方法制備一種混合物在室溫下混合下列組分15分鐘 41. 48質(zhì)量份組分(A1); 165. 92質(zhì)量份組分(A2); 741. 00質(zhì)量份組分 (Bl); 504. 00質(zhì)量份組分(B2); 3. 82質(zhì)量份組分(Cl); 3. 81質(zhì)量份組 分(C2); 34. 80質(zhì)量份組分(E2); 1. 00質(zhì)量份甲基三曱氧基硅烷(最小 包覆表面=575 mVg);和2. 63質(zhì)量份組分(F1)。在180。C和10 mmHg的 減壓下進一步混合這些組分1小時,并在攪拌條件下將其冷卻到室溫保 持1小時。得到的混合物與1. 80質(zhì)量份組分(D1)在室溫下混合15分鐘, 然后在室溫和10mmHg的減壓下混合30分鐘。結(jié)果生產(chǎn)出液體組分(A)。獨立地,通過如下方法制備液體組分(B):在室溫下混合下列組分 15分鐘31. 57質(zhì)量份組分(A1); 126. 26質(zhì)量份組分(A2); 741. 00質(zhì) 量份組分(B1); 504. 00質(zhì)量份組分(B2); 3. 82質(zhì)量份組分(Cl); 3.82 質(zhì)量份組分(C2); 34. 30質(zhì)量份組分(E2); 1. 00質(zhì)量份甲基三曱氧基硅 烷;2. 6G質(zhì)量份組分(F1),和1. 20質(zhì)量份組分(H1)。在180。C和10 mmHg 的減壓下進一步混合這些組分1小時,并在攪拌條件下將其冷卻到室溫 保持1小時。得到的混合物與17. 95質(zhì)量份組分(D2), 8.65質(zhì)量份組 分(D3), 8. 88質(zhì)量份組分(D4)和15. 19質(zhì)量份組分(Gl)在室溫下混合 15分鐘。然后在室溫和10 mmHg的減壓下攪拌該混合物30分鐘。結(jié)果 生產(chǎn)出液體組分(B)。通過以1: 1的比例混合前述液體組分(A)和(B)來制備導熱性硅橡 膠組合物。在制備的導熱性硅橡膠組合物中,在組分(D2)、 (D3)和(D4) 中所含的與硅鍵合的氫原子的總數(shù)與在組分(A1)和(A2)中所含的乙烯 基的總數(shù)的摩爾比為1.52;組分(B1)和組分(B2)的含量為55體積%, 并且組分(E1)的含量為4.4質(zhì)量%,相對于組分(A1)、 (A2)和(E1)之和 計。組分(F1)的含量足以包覆組分(B1)和(B2)的全部表面的60.3%。 甲基三曱氧基硅烷的含量足以包覆組分(B1)和(B2)的全部表面的39. 7 %。通過與實施例1中相同的方法測量得到的導熱性硅橡膠組合物和導 熱性硅橡膠的特性,測量結(jié)果示于表l。[對比例1]通過如下方法制備液體組分(A):在室溫下混合下列組分15分鐘 120. 00質(zhì)量份組分(A3); 24. 00質(zhì)量份組分(A4); 850. 00質(zhì)量份組分 (B3); 2. 53質(zhì)量份組分(C1); 2. 65質(zhì)量份組分(C2)。然后在室溫和低 于10 mmHg的減壓下攪拌這些組分1小時。然后,該混合物進一步與 1. OO質(zhì)量份組分(Dl)混合15分鐘,并然后在室溫和低于10 mmHg的減 壓下攪拌30分鐘。獨立地,通過如下方法制備液體組分(B):在室溫下混合下列組分 15分鐘90. 00質(zhì)量份組分(A3); 20. 00質(zhì)量份組分(A4); 850. OO質(zhì)量 份組分(B3); 2. 64質(zhì)量份組分(C1); 2. 55質(zhì)量份組分(C2);和Q. 80質(zhì)
量份組分(H2)。然后在室溫和低于10麵Hg的減壓下攪拌這些組分1小 時。然后,該混合物進一步與4. l2質(zhì)量份BET比表面積為200mVg的 氣相法二氧化硅、12. 30質(zhì)量份組分(D2)和10. OO質(zhì)量份組分(Gl)混合 15分鐘。然后在低于10 mmHg的減壓下進一步混合該混合物30分鐘。通過以1: 1的比例混合前述液體組分(A)和(B)來制備導熱性硅橡 膠組合物。在制備的導熱性硅橡膠組合物中,在組分(D2)中所含的與硅 鍵合的氫原子與在組分(A3)和(A4)中所含的乙烯基的總數(shù)的摩爾比為 1.60;組分(B1)、 (B2)和(B3)的總含量為59體積%。通過與實施例1 中相同的方法測量得到的導熱性硅橡膠組合物和導熱性硅橡膠的特性, 測量結(jié)果示于表1。表1實施例號 特性實施例對比例1231粘度(Pa-s) 0. 3 rpm46. 7584. 84143. 289. 013. 4 rpm31. 3838. 6857, 5362. 01導熱系數(shù)(W/m-K)1. 301. 281. 351. 36粘合強度(N/cm2)329. 6330. 5336. 6237伸長 (%)7976. 382. 575拉伸強度 (MPa)6. 105. 556. 084. 80硬度84838580模板沉積量 (mg/針)1. 031. 040. 960. 42模板涂覆性質(zhì)好好好不滿意工業(yè)實用性由于甚至當與增加量的導熱填料一起使用時本發(fā)明的導熱性硅橡 膠組合物提供了良好的可操控性和適當?shù)挠|變性質(zhì),并且由于甚至在不 使用增強填料時它固化后形成具有優(yōu)異的粘合性能、伸長特性和高拉伸 強度的熱塑性導熱橡膠,它適合在電氣和電子設備制造中用作導熱粘合 劑和除熱密封材料。而且,本發(fā)明的組合物可用于模板印刷中,以以迅 速的方式和以適當?shù)牧砍练e在電氣和電子零件和設備的表面上。
權利要求
1. 導熱性硅橡膠組合物,包含(A)除下面給出的組分(C)和(E)之外的有機聚硅氧烷;(B)導熱填料;(C)選自如下物質(zhì)的組分(i)由下面通式表示的有機聚硅氧烷[R1aR2(3-a)SiO(R1bR2(2-b)SiO)m(R22SiO)n]cSiR2[4-(c+d)](OR3)d(其中R1是具有脂族不飽和鍵的一價烴基,R2可以表示不具有脂族不飽和鍵的相同或不同的一價烴基,R3表示烷基、烷氧基烷基、烯基或?;?;“a”是0和3之間的整數(shù),“b”是1或2,“c”是1和3之間的整數(shù),“d”是1和3之間的整數(shù);“(c+d)”是2和4之間的整數(shù),“m”是等于或大于0的整數(shù),和“n”是等于或大于0的整數(shù);當“a”為0時,則 “m”是等于或大于1的整數(shù));(ii)由下面通式表示的有機聚硅氧烷R43SiO(R42SiO)pR42Si-R5-SiR4(3-d)(OR3)d(其中R3定義同上,R4表示相同或不同的一價烴基,R5表示氧原子或二價烴基,“p”是100和500之間的整數(shù),和“d”定義同上);或(iii)上述成分(i)和(ii)的兩種或更多種的混合物;(D)固化劑;(E)由如下單元構(gòu)成的有機聚硅氧烷SiO4/2、R1R22SiO1/2和R23SiO1/2(其中R1和R2定義同上);和(F)由下面通式表示的硅烷化合物R6R7fSi(OR3)(3-f){其中R3定義同上;R6是對前述組分(A)不顯示親和力的取代基;R7是烷基;“f”是0或1},其中以相對于組分(A)和(E)之和為2-10質(zhì)量%的量包含組分(E),且其中以足以包覆組分(B)全部表面的1-70%的量包含所述組分(F),所述組分(B)的全部表面由組分(B)的含量和前述組分(B)的BET比表面積決定。
2. 權利要求1的導熱性硅橡膠組合物,其中所述組分(B)的平 均顆粒大小在0. 1-100孩i米的范圍內(nèi)。
3. 權利要求1的導熱性硅橡膠組合物,其中組分(B)是氧化鋁粉。
4. 權利要求3的導熱性硅橡膠組合物,其中組分(B)的BET比 表面積等于或小于5. 0 mVg。
5. 權利要求3的導熱性硅橡膠組合物,其中所述組分(B)包含 平均顆粒大小在1-30微米范圍內(nèi)的球形氧化鋁粉(Bj (不包括liLim顆粒) 和平均顆粒大小在0.1-5微米范圍內(nèi)的球形或不規(guī)則形狀的氧化鋁粉 (B2)的混合物。
6. 權利要求5的導熱性硅橡膠組合物 質(zhì)量%的組分(BJ和10-7 0質(zhì)量%的組分(B2)
7. 權利要求1的導熱性硅橡膠組合物 量為300-2,500質(zhì)量份/100質(zhì)量份組分(A)。
8. 權利要求1的導熱性硅橡膠組合物 為0. l-10質(zhì)量份/100質(zhì)量份組分(B)。
9. 權利要求1的導熱性硅橡膠組合物 組分(A)中用組分(C)表面處理。
10. 權利要求1的導熱性硅橡膠組合物 子式中的^是含環(huán)氧基的有機基團。
11. 權利要求1的導熱性硅橡膠組合物,其中所述的導熱性硅橡膠 組合物在硅氫化反應、縮合反應中固化,或通過使用有機過氧化物的自 由基反應固化。,其中組分(B)包含30-90 ,其中所述組分(B)的用 ,其中所述組分(C)的用量 ,其中所述組分(B)在所述 ,其中在所述組分(F)的分
全文摘要
一種導熱性硅橡膠組合物甚至其在含有大量導熱填料時仍顯示良好的可操控性并具有適當?shù)挠|變性,且甚至在不使用增強填料的情況下在固化后能形成特征在于良好的粘合性能和伸長特性的導熱性硅橡膠,所述導熱性硅橡膠組合物包含(A)除下面給出的組分(C)和(E)以外的有機聚硅氧烷;(B)導熱填料;(C)特定的有機聚硅氧烷;(D)固化劑;(E)樹脂狀有機聚硅氧烷;和(F)對所述組分(A)不顯示親和力的硅烷化合物,其中以相對于組分(A)和(E)之和為2-10質(zhì)量%的量包含組分(E),且其中以足以包覆組分(B)全部表面的1-70%的量包含所述組分(F),所述組分(B)的全部表面由組分(B)的含量和前述組分(B)的BET比表面積決定。
文檔編號C08L83/04GK101151327SQ20068001041
公開日2008年3月26日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權日2005年3月30日
發(fā)明者福井弘 申請人:陶氏康寧東麗株式會社