改性无机纳米填料、加成型有机硅胶黏剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于胶黏剂技术领域，具体地说，本发明涉及一种改性无机纳米填料、加成 型有机硅胶黏剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着电子电器技术的发展，对应用于该领域的胶黏剂材料的耐老化性能要求越来 越高。相较传统的环氧树脂、聚氨酯以及聚丙烯酸酯材料，加成型有机硅材料具备优异的耐 温老化、紫外光老化性以及冷热冲击性能，认为是取代传统胶黏剂在电子电器领域广泛应 用的材料。
[0003] 当然，加成型有机硅胶黏剂仍存在导热率偏低、基材粘接性能弱、力学强度差等问 题需要在应用领域中去具体解决。对于导热率偏低和力学强度差的问题，通常是向液体硅 橡胶中添加导热补强填料去解决；而粘接性能差的解决方法可以总结为底涂法和增粘剂 法。
[0004] 底涂法，即为在基材表面先刷上一层化学物质，然后再在上面涂胶进行粘接，该方 法存在环境污染较大和工艺操作复杂等缺点；通过向胶黏剂中添加增粘剂在多数情况也可 以解决粘接问题，但涉及到增粘剂的合成等工艺，对环境污染和成品叫成本等都会造成一 定的影响，同时通过增粘剂法进行增粘处理的粘接强度相对底涂法较弱。
【发明内容】
[0005] 基于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种改性无机纳米填料、加 成型有机硅胶黏剂及其制备方法。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：
[0007] -种改性无机纳米填料，其是由100份无机纳米颗粒，5~15份硅烷偶联剂和1~ 3份有机酸经改性而得。
[0008] 在其中一些实施例中，所述无机纳米颗粒为纳米氧化锌、纳米氧化错、纳米氧化 钛和纳米氮化错中的一种或几种，所述无机纳米填料的纳米颗粒的初始粒径尺寸为30~ 150nm〇
[0009] 在其中一些实施例中，所述硅烷偶联剂为质量比0. 1~10的γ-缩水甘油醚氧丙 基三甲氧基硅烷ΚΗ560和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷ΚΗ570。
[0010] 在其中一些实施例中，所述硅烷偶联剂为质量比1 :1的γ-缩水甘油醚氧丙基三 甲氧基硅烷ΚΗ560和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷ΚΗ570。
[0011] 在其中一些实施例中，所述有机酸为草酸、水杨酸和酒石酸中的一种或几种。
[0012] 本发明还提供了上述改性无机纳米填料的制备方法，采取了以下技术方案：
[0013] -种改性无机纳米填料的制备方法，包括以下步骤：将100份无机纳米颗粒，5~ 15份硅烷偶联剂和1~3份有机酸进行物理共混，然后进行程序研磨处理得到改性无机纳 米填料，所述程序研磨处理为：300r/min研磨30min，500r/min研磨lOmin，1000r/min研磨 5min，2000r/min研磨 3min。
[0014] 本发明还提供了一种加成型有机硅胶黏剂，采取了以下技术方案：
[0015] -种加成型有机硅胶黏剂，所述胶黏剂由上述改性无机纳米填料和加成型基胶炼 胶共混而得，所述改性无机纳米填料在所述胶黏剂中的添加量为12~34wt%。
[0016] 在其中一些实施例中，所述改性无机纳米填料在所述胶黏剂中的添加量为 34wt%。随着改性无机纳米填料添加量的增加，固化胶黏剂对基材的粘接强度逐渐增加，当 改性无机纳米填料添加量达到12wt%时，固化胶黏剂与基材的粘接强度呈现为内聚破坏， 本发明中的改性无机纳米填料在加成型硅胶中的添加量最多达到34wt%，对铝材和PCB的 最大粘接强度分别达到1. 8MPa和2. 06MPa，其中添加量优选为34wt%。
[0017] 在其中一些实施例中，所述加成型基胶的成分为乙烯基聚硅氧烷或含氢聚硅氧 烷，所述乙烯基聚硅氧烷的乙烯基含量0. 05~0. 15mm〇leS/g，所述含氢聚硅氧烷的含氢量 为0· 15~3. 2mmoles/g，所述加成型基胶的粘度为500~lOOOOmPa.s。
[0018] 本发明还提供了上述加成型有机硅胶黏剂的制备方法，采取了以下技术方案：
[0019] -种加成型有机硅胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：将改性无机纳米填料与加 成型基胶进行炼胶共混，即得；所述改性无机纳米填料在所述胶黏剂中的添加量为12~ 34wt% 〇
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0021] (1)、本发明通过对无机纳米填料利用硅烷偶联剂和有机酸进行研磨改性处理后， 添加到加成型液体硅橡胶中，改性无机纳米填料同时起到增粘补强和导热的作用，制备出 的加成型有机硅胶黏剂对PCB、铝材、覆铜板、PBT、PET等基体材料具有优异的粘接强度，同 时具有良好的导热性和优异的耐老化性能。
[0022] (2)、本发明的改性无机纳米填料和加成型有机硅胶黏剂的制备方法方便简单、增 粘效果明显，环境污染小，能很好地满足电子电器的导热封装和粘接要求。
【具体实施方式】
[0023] 下面通过具体实施例来详细说明本发明，但本发明所包含的应用范围远超实施 例。除特殊说明外，以下实施例中所使用的原料均来源于市售。
[0024] 实施例1改性纳米氧化锌的制备
[0025] 本实施例的改性方法包括以下步骤：
[0026](1)、按以下重量百分含量准备原料：纳米氧化锌（粒径49nm)2006. 78g， KH560100. 07g、KH570100. 18g，草酸 10. 03g，酒石酸 30. 06g，物理混合；
[0027] (2)、将上述原料在高速研磨机中进行程序研磨处理，其中程序研磨处理工艺为： 300r/min研磨 30min，500r/min研磨lOmin，1000r/min研磨 5min;2000r/min研磨 3min，研 磨完毕后得到改性纳米氧化锌。
[0028] 实施例2改性纳米三氧化二铝的制备
[0029] 本实施例的改性方法包括以下步骤：
[0030] (1)、按以下重量百分含量准备原料：纳米三氧化二铝（粒径58nm) 2000. 07g， KH560100. 12g、KH570100. 06g，草酸 10. 05g，酒石酸 30. 08g，物理混合；
[0031] (2)、将上述原料在高速研磨机中进行程序研磨处理，其中程序研磨处理工艺为： 300r/min研磨 30min，500r/min研磨lOmin，lOOOr/min研磨 5min;2000r/min研磨 3min，研 磨完毕后得到改性纳米三氧化二铝。
[0032] 实施例3改性纳米氧化钛的制备
[0033] 本实施例的改性方法包括以下步骤：
[0034](1)、按以下重量百分含量准备原料：纳米氧化钛（粒径43nm) 2002. 34g， KH560100. 05g、KH57019. 98g，草酸 10. 12g，酒石酸 30. 09g，物理混合；
[0035] (2)、将上述原料在高速研磨机中进行程序研磨处理，其中程序研磨处理工艺为： 300r/min研磨 30min，500r/min研磨lOmin，1000r/min研磨 5min;2000r/min研磨 3min，研 磨完毕后得到改性纳米氧化钛。
[0036] 实施例4改性纳米氮化铝的制备
[0037] 本实施例的改性方法包括以下步骤：
[0038](1)、按以下重量百分含量准备原料：纳米氮化铝（粒径37nm) 2000. 34g， KH560100. 06g、KH570100. 19g，草酸 10. 05g，水杨酸 29. 65g，物理混合；
[0039] (2)、将上述原料在高速研磨机中进行程