具有表面粘性的有機硅復合片材的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于有機硅材料技術領域，涉及一種具有表面粘性的有機硅復合片材。 技術背景
[0002] 有機硅材料具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、耐腐蝕等優異 特性，在化工領域得到廣泛應用，尤其是在導熱技術領域中，含有機硅的導熱界面材料是主 要的導熱材料品種。有機硅導熱界面材料主要應用于電氣設備中發熱部位與散熱部位之 間，發揮熱傳導、密封及絕緣功能，產品形式包括硅脂和硅膠片。
[0003] 硅膠片一般表面不具有粘性，使用過程難以固定，操作不便，且在沒有其他固定措 施的情況下在發熱與散熱部位之間放置后容易因為震動等發生移動，導致可靠性降低。現 有技術一般通過將硅膠片與雙面膠層復合，得到表面帶有粘性的硅膠片，其中的雙面膠層 一般采用丙烯酸雙面膠，而該膠層材質與硅膠相容性差，兩者粘合效果差，易發生分離，需 要用油性處理劑對界面進行處理，但油性處理劑具有揮發性和毒性，不環保，而且硅膠片長 期受熱后其中的硅油滲出，會將處理劑溶解，導致硅膠層與丙烯酸雙面膠發生分離，影響硅 膠片的導熱性能和可靠性。

【發明內容】

[0004] 針對上述現有技術的不足，本發明提供一種具有表面粘性的有機硅復合片材，本 發明通過對丙烯酸酯膠粘劑層與硅膠層接觸界面進行表面處理，使丙烯酸酯膠粘劑層與硅 膠片之間的粘合強度顯著提高，進而提高片材在實際應用中的可靠性和耐久性。
[0005] 本發明的目的通過以下技術方案實現：
[0006] 具有表面粘性的有機硅復合片材，包括硅膠層和貼合在硅膠層表面的丙烯酸酯膠 粘劑層，所述硅膠層與丙烯酸酯膠粘劑層發生貼合的表面涂布有處理劑，所述處理劑包括 含氫有機聚硅氧烷；所述硅膠層由包括含乙烯基的有機聚硅氧烷、交聯劑和鉑催化劑的硅 橡膠組合物的組分制備得到。
[0007] 優選地，所述具有表面粘性的有機硅復合片材由包括以下步驟的方法制備：
[0008]A、將包括含乙烯基的有機聚硅氧烷、交聯劑和鉑催化劑的硅橡膠組合物的組分混 合后壓延、固化，得到硅膠層；
[0009]B、對丙烯酸酯膠粘劑層和/或步驟A的硅膠層的待貼合表面用處理劑進行涂布 處理，然后將丙烯酸酯膠粘劑層貼合到硅膠層上，加熱，得到具有表面粘性的有機硅復合片 材。
[0010] 本發明的具有表面粘性的有機娃復合片材中，可以包括硅膠層和貼合在硅膠層一 個或兩個表面上的丙烯酸酯膠粘劑層，從而獲得具有單面或雙面粘性的有機硅復合片材， 并通過對硅膠層與膠粘劑層發生貼合的表面涂布處理劑，提高兩者的粘合強度。
[0011] 優選地，所述固化的條件是在40~90°C固化10~30min。
[0012] 所述制備中，優選地，所述加熱的條件為加熱至溫度40~90°C反應時間10~ 30min。加熱完成后冷卻至室溫，得到具有表面粘性的有機硅復合片材。
[0013] 所述含氫有機聚硅氧烷為含兩個或兩個以上與硅連接的氫基的有機聚硅氧烷，與 硅連接的氫基的位置可以是在側鏈上、分子末端或同時位于分子末端和側鏈上，優選與硅 連接的氫基的位置在分子末端或同時位于分子末端和側鏈上，并且含有至少兩個與硅連接 的氫基。優選地，所述含氫有機聚硅氧烷的含氫量為0. 01~1% (質量），在25°C的黏度為 10-500mPa?s，含氫量為含氫有機聚硅氧烷所含娃氫鍵中氫基的質量百分含量。
[0014] 優選地，含氫有機聚硅氧烷選自三甲基硅氧基封端的聚甲基氫硅氧烷、三甲基硅 氧基封端的甲基氣硅氧烷與^甲基硅氧烷的共聚物、^甲基氣娃氧基封端的甲基氣硅氧烷 與甲基苯基硅氧烷的共聚物、二甲基氫硅氧基封端的甲基氫硅氧烷與二甲基硅氧烷的共聚 物、二甲基氫硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、三甲基硅氧基封端的甲基氫硅氧烷與甲基苯 基硅氧烷的共聚物、三甲基硅氧基封端的甲基氫硅氧烷與甲基（3,3,3_三氟丙基）硅氧烷 的共聚物、環狀甲基氫聚硅氧烷或四（二甲基氫硅烷氧基）硅烷中的一種或幾種。
[0015] 所述丙烯酸酯膠粘劑層的厚度沒有特殊限制，所述丙烯酸酯膠粘劑層可以直接采 用丙烯酸酯雙面膠帶，或由丙烯酸酯膠粘劑涂布形成涂層后交聯固化，得到丙烯酸酯膠粘 劑層。所述丙烯酸酯雙面膠帶可選擇的商品包括3M467MP、3M468MP、3M927、3M950、3M966、3M 9460、3M9469、3M9473、3M9471、3M9472LE、3M9472、3M9472、3M9471LE、3M9472LE、3M9671LE、 3M9672LE、3M9458、3M9485、3M9703、3M9502、3M9448H、3M9448B、3M9080、3M9075、3M9070、 3M6408、3M9888T等，商品包括基材時除去基材即得丙烯酸酯膠粘劑層。所述丙烯酸酯膠粘 劑的具體種類及商品沒有特殊限制，包括深圳市安品有機硅材料有限公司、北京市天山新 材料技術公司、嘉興市嘉港合成材料有限公司生產的丙烯酸酯膠粘劑。
[0016] 本發明的具有表面粘性的有機硅復合片材中，可以包括一個以上的基材層，該基 材層一般與硅膠層復合，但應當保證與膠粘劑層貼合的為硅膠層的表面，使片材中丙烯酸 酯膠粘劑層與硅膠層實現有效粘合，提高片材的應用可靠性，其中含基材層的硅膠層的制 備方法為現有技術。所述制備方法中壓延可采用模壓、輥壓、流延等方式。同時，硅膠層可 以直接使用市售硅膠片，可列舉深圳市安品有機硅有限公司的AP-1503、AP-3002,Laird的 TpliTM220,ChomericsDivision的THERM-A-GAP579,貝格斯的GapPad1500 等。
[0017] 優選地，所述硅膠層的shore00硬度為5~80。所述硅膠層的shore00硬度根 據標準ASTMD2240測試。
[0018] 所述硅橡膠組合物中，含乙烯基的有機聚硅氧烷為分子中含有兩個或兩個以上 與硅連接的乙烯基的有機聚硅氧烷，乙烯基的位置可以是側基或同時位于分子末端和側 鏈上。優選地，所述含乙烯基的有機聚硅氧烷中乙烯基含量為0. 〇3-5%，25°C的黏度為 50_50000mPa?s〇
[0019] 硅橡膠組合物中所述含乙烯基的有機聚硅氧烷可列舉a，《-二乙烯基聚二甲基 硅氧烷、甲基苯基乙烯基娃氧基封端的聚^甲基硅氧烷、^甲基乙烯基娃氧基封端的聚甲 基苯基硅氧烷、^甲基乙烯基娃氧基封端的甲基苯基硅氧烷與^甲基硅氧烷的共聚物。
[0020] 所述交聯劑為含氫有機聚硅氧烷，其分子中具有至少三個娃氫鍵，且娃氫鍵的位 置可以是側基或同時位于分子末端和側鏈上，優選位于側鏈上。優選地交聯劑含氫量為 0. 01% -0. 3% (質量），本發明中含氫量為交聯劑娃氫鍵中氫原子的質量百分比，在25°C的 黏度為l〇-l〇〇〇mPa?s，更優選為 30-300mPa?s。
[0021] 交聯劑可列舉三甲基硅氧基封端的聚甲基氫硅氧烷、三甲基硅氧基封端的甲基氫 硅氧烷與^甲基硅氧烷的共聚物、^甲基氣娃氧基封端的甲基氣硅氧烷與甲基苯基硅氧烷 的共聚物、二甲基氫硅氧基封端的甲基氫硅氧烷與二甲基硅氧烷的共聚物等。
[0022] 優選地，所述硅橡膠組合物包括填料，填料包括導熱填料、增量填料、顏填料等，種 類根據具體需要而定，更優選的，所述硅橡膠組合物包括導熱填料，導熱填料為氧化鎂、氧 化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鈦、二氧化硅、氮化鋁、氮化硼和氮化硅中的一種或幾種，所述導 熱填料的粒徑沒有特殊限制。
[0023] 所述鉑催化劑沒有特殊限制，可列舉鉑微粉、鉑黑、氯鉑酸、四氯化鉬、烯烴的鉑絡 合物、羰基的鉑絡合物或含有以上鉑族催化劑的熱塑性有機樹脂粉末，優選為鉑金催化劑 或氯鉑酸。
[0024] 優選地，所述硅橡膠組合物中，交聯劑中氫基的摩爾量與含乙烯基的有機聚硅氧 烷中乙烯基的摩爾量之比為（0. 4~1) :1。
[0025] 優選地，所述硅橡膠組合物包括導熱填料，包括以下按重量份數計的組分：
[0026] (a) 含乙烯基的有機聚硅氧烷 70~500 (b) 交聯劑 10~100 (c) 導熱填料 100、.980 (d) 鉑催化劑 （).0丨~10。
[0027] 更優選的，所述硅橡膠組合物包括導熱填料，包括以下按重量份數計的組分：
[0028] (a) 含乙烯基的有機聚娃氧烷 70-300 (b) 交聯劑 10~50 (c)導熱填料 700~950 (d)鉑催化劑 0.01~5。
[0029] 所述將處理劑涂布在待貼合表面的涂布方式包括但不限于刷涂、噴涂等，通過涂 布使處理劑在待貼合表面形成均一的厚度較薄的涂層。為了使處理劑在待貼合表面形成均 一的厚度較薄的涂層，當處理劑的粘度或者含氫量較高時，優選先用溶劑將其稀釋，得到處 理液，再將處理液涂布在待貼合表面，干燥除去溶劑，即可得到均一且厚度較薄的涂層。所 述溶劑包括但不限于低分子量甲基硅油、甲苯、異丙醇、四氯化碳、乙酸乙酯等。具體操作 中，優選處理劑涂布的量為0. 05~0. 15g/m2。
[0030] 需要指出，本發明所述25°C的黏度為物質在25°C的動力粘度值。
[0031] 本發明的有益效果是：本發明通過對丙烯酸酯膠粘劑層與硅膠層的待貼合表面進 行特殊預處理，使層間粘合強度顯著提高，顯著改善片材的耐久