[發明專利]一種多支鏈聚硅氧烷及其制備方法和導熱硅凝膠

在審

• 申請號: 202210100224.4
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114539533A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 盧詠來;楊丹;趙秀英;張立群;馮予星
• 申請（專利權）人: 北京化工大學;北京北化新橡特種材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08G77/44
• 分類號: C08G77/44;C08K3/22;C08L83/10
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 鮮瑩

本發明公開了一種多支鏈聚硅氧烷及其制備方法和低滲出的導熱硅凝膠。所述多支鏈聚硅氧烷，具有(I)所示結構，其中，m＝2～100，n＝2～2000。所述多支鏈聚硅氧烷通過在多端可反應基團硅油上接枝單端可反應基團硅油而得。所述多支鏈結構的聚硅氧烷與導熱填料制備的導熱硅凝膠的滲油性能得到了改善，同時具有良好的涂覆性。

技術領域

本發明涉及有機硅材料領域，具體地說，是涉及一種多支鏈聚硅氧烷及其制備方法和低滲出的導熱硅凝膠。

背景技術

隨著電子設備在不斷的向高性能化、集成化、小型化方向發展，使得設備在運行時產生的熱量劇增，嚴重影響設備使用的長期可靠性，因此熱界面材料就顯得尤為重要。有機硅彈性體憑借其優異的電絕緣性、耐高低溫性、柔性和化學惰性等性能，可作為熱界面材料廣泛的應用于電子器件的散熱。

導熱硅脂是低分子硅油和導熱填料的混合物，是目前主要采用的熱界面材料，但是其在使用過程中會出現低分子量硅油滲出，導致出現“爬油”現象，嚴重威脅器件的安全可靠性和使用壽命。

現有改善導熱硅脂滲油性能的主要方法包括如下：(1)提高基礎硅油的分子量：一般來說基礎硅油的分子量越大，對應的滲油量也就越低，但是基礎硅油的分子量越大，就會導致制備過程中排泡困難，在使用時難以涂覆。(2)對導熱填料進行復配、改性等：通過對導熱填料/基礎硅油進行表面改性，能夠加強其與基礎硅油之間的相容性，從而可以有效改善硅脂的滲油性；通過對導熱填料進行復配使用，不但有利于提高導熱填料的填充量從而提高導熱性能，而且有利于填料在體系內形成穩定的結構，從而減少滲油量。(3)在復合材料體系中構建氫鍵作用力來改善滲油性能。目前，針對導熱硅脂的“滲油”問題的研究還不夠深入，滲油問題尚未能很好的解決，需要進一步的探究。

發明內容

為了解決以上現有技術中存在的問題，本發明通過對硅凝膠的拓撲網絡結構的設計來改善滲油性能：提出構筑物理纏結網絡的單組分多支鏈聚硅氧烷，由多端可反應基團硅油和單端可反應基團硅油通過硅氫加成反應形成具有支化結構的聚硅氧烷高分子鏈，利用高分子鏈會相互纏結的特性，形成三維的物理纏結網絡來抑制體系中低分子量硅油的遷移，同時還使其具備了良好的涂覆性。

本發明目的之一為提供一種多支鏈聚硅氧烷，具有下式(I)所示結構：

其中，m＝2～100，n＝2～2000；優選地，m＝4～50；n＝4～1000。

所述多支鏈聚硅氧烷的粘度為100～100000mPa·s，優選為100～40000mPa·s，更優選為200～5000mPa·s。

所述多支鏈聚硅氧烷的數均分子量Mn為20000～600000g/mol，優選為40000～300000g/mol。

所述多支鏈聚硅氧烷通過在多端可反應基團硅油上接枝單端可反應基團硅油而得，其中多端可反應基團硅油為側鏈含氫硅油或側鏈含乙烯基硅油，單端可反應基團硅油為單端乙烯基硅油或單端含氫硅油。

所述多端可反應基團硅油具有多個側位的可反應基團，對于多端可反應基團硅油的端基沒有特別的限定，其端基可以為或者不為可反應基團。

本發明目的之二為提供所述多支鏈聚硅氧烷的制備方法，包括將多端可反應基團硅油、單端可反應基團硅油和催化劑加入溶劑中，在惰性氛圍中進行反應。

本發明所述多支鏈聚硅氧烷通過在多端可反應基團硅油上接枝單端可反應基團硅油而得。

所述多端可反應基團硅油為側鏈含氫硅油或側鏈乙烯基硅油，側鏈含氫硅油的反應基團為硅氫基，側鏈乙烯基硅油的反應基團為乙烯基。

所述單端可反應基團硅油為單端乙烯基硅油或單端含氫硅油，單端乙烯基硅油的反應基團為乙烯基，單端含氫硅油的反應基團為硅氫基。