導熱型單組份有機硅膠黏劑的制備

(岳陽縣張谷英鎮饒村中學 湖南 岳陽 414112)

一、合成材料簡述

需要合成的導熱型單組份有機硅膠黏劑，其中單組份有機硅膠黏劑指的是單組份室溫脫醇型型有機硅膠黏劑。其中導熱性能主要是指，在有機硅膠黏劑中添加某些填料，增強其導熱性能。單組份室溫硫化有機硅膠黏劑具有：耐高溫和低溫、有很好的絕緣性能、耐輻射和老化、使用方便、密封性能好等特點。按其固化過程中釋放的副產物小分子，可將單組份有機硅膠黏劑分為：脫醇型、脫丙酮型、脫醋酸型、脫酮肟型、脫羧酸型、脫胺型、脫酰胺型、脫羥胺型[2]。其中單組份脫醇型有機硅膠黏劑具有對金屬和其它材料不腐蝕，并且對各種材料的粘結性能好、固化速度可調節等優良性能。至今多用于電子電力行業、建筑行業、航空航天、汽車行業、醫療等行業。

二、交聯及固化機理

單組份導熱型有機硅膠黏劑的固化，第一步是交聯劑接觸空氣中的水蒸氣或者空氣中濕氣后，反應體系中具有水解性的官能團迅速進行水解反應，生成硅醇。其硅醇中的硅羥基與107膠迅速發生縮合反應，縮合反應后的產物繼續跟交聯劑進行交聯反應，從而導致室溫硫化硅橡膠的固化和繼續交聯，形成三維網狀結構成為交聯彈性體。具體的固化步驟如下：

硅氮烷穩定劑作用

在反應體系加入六甲基硅氮烷的作用主要是：減緩產品的變質增加產品保存時間，還能補充反應體系中的硅羥基，能更好的促進網狀結構的穩定，具體的穩定機理如下：

三、實驗部分

本實驗采用的基膠為α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷簡稱107硅橡膠。交聯劑為甲基三甲氧基硅烷，偶聯劑為KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)和KH570(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)以及A171(乙烯基三甲氧基硅烷)。導熱填料為碳酸鈣粉末、二氧化硅粉末中的一種或者多種混合。交聯催化劑為二月桂酸二丁基錫機錫(有機錫)和辛鈦酸酯的一種或者兩種混合。脫水劑為五氧化二磷、氧化鈣、無水氯化鈣、無水三氯化鋁。

四、結論部分

本實驗采用綜合分析方法，從購買的原料里面篩選了對合成產物導熱型單組份有機硅膠黏劑(導熱型脫醇型有機硅膠黏劑)比較好的原料。合成產品最佳的原料為：，消泡劑聚二甲基硅油500粘度，脫水劑五氧化二磷，導熱填料碳酸鈣(粒徑0.06微米)和二氧化硅(粒徑0.06微米)按照8:1比例混合，偶聯劑KH550，催化劑二月桂酸二丁基錫機錫，交聯劑為甲基三甲氧基硅烷。其中合成原料按100份記的份數為，基膠107硅橡膠2000mPas占48.34份，碳酸鈣(粒徑0.06微米)和二氧化硅(粒徑0.06微米)按照8:1比例混合占40份，偶聯劑KH550占0.4份，交聯劑為甲基三甲氧基硅烷占1份，催化劑二月桂酸二丁基錫機錫占0.08份，消泡劑聚二甲基硅油500粘度9份，五氧化二磷占0.18份，穩定劑硅氮烷占1份合成的產品。總體來說合成的產品達到了預期的導熱性，經按GB/T10297-1998規定的熱線法，根據熱線溫度隨時間的變化關系，經過多次測得試樣的導熱系數超過2.0W/(m·K)，導熱性能比較好。