有機硅灌封膠配方分析
發布時間(jian):2012/12/2 14:19:49 來源：胡(hu)工 字體: 
有機硅灌封膠廣泛應用于電子、電器、汽車等行業，禾川化工引進尖端配方解剖技術；禾川化工專業從事有機硅灌封膠配方分析、成分檢測、配方還原、配方檢測，禾川化工為膠黏劑企業提供整套產品配方改進技術；
一.背景
有機硅灌封膠廣泛應用于電子、電器、汽車等行業，禾川化工引進尖端配方解剖技術；禾川化工專業從事有機硅灌封膠配方分析、成分檢測、配方還原、配方檢測，禾川化工為膠黏劑企業提供整套產品配方改進技術；灌封材料是多種多樣的，但是現在用得最多的主要是各種合成聚合物。其中，又以環氧樹脂、聚氨脂彈性體以及有機硅聚合物三大類聚合物用得最為廣泛。面臨耐濕性、耐熱性、內應力問題等，聚氨酯在應用中存在著難以解決的問題是灌封膠表面過軟、易起泡，固化不充分且高溫固化時易發脆，在條件苛刻的工作環境中聚氨酯灌封材料往往難以滿足耐濕熱耐老化耐高低溫要求。有機硅高分子材料因特殊的硅氧鍵主鏈結構而具有獨特的耐氣候、耐老化性能，優異的耐高低溫性能，良好的疏水性機械性能、電絕緣等，因而被廣泛用于電子電器元件的灌封保護；半導體發光二極管 ( LED)的顯示器灌封大多采用有機硅灌封。
半導體發光二極管 ( LED) 是一種將電能轉換為可見光的固態半導體器件，LED 的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，其發光效率可達80%~90%，是一種新型高效光源，具有節能、環保、壽命長等3大優勢。在全球能源短缺的背景下，LED 越來越為人們所關注。LED 顯示器件因其長期暴露在苛刻而惡劣的環境下工作，要求必須具有良好的環境適應性 LED 顯示器件灌封的目的：首先是密封和絕緣，避免印制線路板和發光二極管的引腳；暴露于環境中，從而免受潮氣、雨水、灰塵、輻射（光熱）、遷移離子等環境侵害；其次是固定 LED，提高產品對外來沖擊 震動的抵抗力，防止因 LED 燈歪斜引起顯示屏顯示質量下降的缺陷。
二、有機硅灌封膠
2.1 有機硅灌封膠的組成及分類
有機硅灌封膠由硅樹脂、交聯劑、催化劑、導熱材料等部分組成。硅橡膠灌封膠按分子結構和交聯方法可分為室溫硫化硅橡膠；雙組份加成形硅橡膠灌封膠（ARC硅橡膠）；雙組份縮合型硅橡膠灌封膠（RTV硅橡膠）
ARC硅橡膠膠固化無小分子放出, 交聯結構易控制，收縮率在0.2%以下，電學性能、彈性等均優于RTV硅橡膠, 且工藝性能優越, 既可在常溫下固化，又可在加熱后于短時間內固化。所以ARC硅橡膠灌封膠在國內外被公認為是極有發展前途的電子工業用新型材料。
2.2雙組份加成形硅橡膠灌封膠
常見的雙組份雙組份加成形硅橡膠灌封膠：由端乙烯基硅油為基膠、含氫硅油為交聯劑、三氧化二鋁( A l2O3 ) 為導熱填料組成。可以添加甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）為偶聯劑，鉑催化劑（PL-2600）為催化劑。
2.2.1固化特點
在該反應中，含氫官能團的聚硅氧烷用作交聯劑（硫化劑），氯鉑酸或它的可溶性鉑合物作催化劑。硫化反應在室溫下進行，不放出副產品，因此加成型硅凝膠在硫化過程中不產生收縮。這類硫化膠無毒，具有卓越的抗水解穩定性，良好的低壓縮形變性、低燃燒性，可深度硫化，硫化速度可用溫度控制等優點。
2.2.2導熱材料粒徑對灌封膠性能的影響
Al2O3的粒徑越大，灌封膠的熱導率越大，但拉伸強度和扯斷伸長率減小，適宜的A l2O3粒徑為5μm或18μm；隨著A l2O3用量的增加，灌封膠的熱導率、拉伸強度增大，扯斷伸長率先增后減，黏度上升Al2O3適合的加入量為150~ 200份；將不同粒徑的Al2O3并用填充到灌封膠中可以提高灌封膠的熱導率, 當18μm 的Al2O3 和5μm的Al2O3質量比為3:2時,灌封膠的熱導率較高,且對灌封膠的黏度和力學性能基本沒影響。
2.2.3 硅烷偶聯劑用量對灌封膠性能的影響
以KH570為例，加入KH570可改善灌封膠的力學性能, 但熱導率有所下降, 適宜的用量為A l2O3的0.5%為宜。
三、常見有機硅灌封膠參考配方
3.1 單組份有機硅灌封膠
|
成分 |
質量百分比 |
成分說明 |
|
端羥基聚二甲基硅氧烷 |
50-60% |
107硅橡膠 |
|
甲基硅油 |
3-5% |
增塑劑 |
|
甲基三丁酮肟基硅烷 |
1-3% |
交聯劑 |
|
正硅酸乙酯 |
1-3% |
交聯劑 |
|
二月桂酸二丁基錫 |
0.5-1% |
催化劑 |
|
二氧化硅 |
35-45% |
填料 |
3.2 雙組份有機硅灌封膠
配方1：
將 A B 組分按質量比 100∶ 5 ～ 15混合均勻后使用。
A組分
|
成分 |
質量百分比 |
成分說明 |
|
107硅橡膠 |
55-60% |
基膠 |
|
甲基硅油
黏度 （100 ～1 000 mPa s） |
20-25% |
增塑劑 |
|
硫化劑DCBP |
1-3% |
硫化促進劑 |
|
硅微粉 |
8-15% |
填料 |
|
二氧化鈦（白炭黑） |
5-10% |
填料 |
B組分
|
成分 |
質量百分比 |
成分說明 |
|
甲基硅油 |
20-25% |
/ |
|
甲基三丁酮肟基硅烷 |
50-60% |
交聯劑 |
|
KH570 |
2-5% |
偶聯劑 |
|
丁基二月桂酸錫 |
0.5-1% |
催化劑 |
配方2：
A組分
|
成分 |
質量百分比 |
成分說明 |
|
乙烯基硅油（1 000 mPa s） |
15-20% |
乙烯基含量0.3% |
|
乙烯基硅油（300 mPa s） |
15-20% |
乙烯基含量0.7% |
|
三氧化二鋁 |
50-60% |
填料 |
|
氫氧化鋁 |
5-8% |
填料 |
|
KH570 |
0.1-0.5% |
偶聯劑 |
B組分
|
成分 |
質量百分比 |
成分說明 |
|
乙烯基硅油（1 000 mPa s） |
8-12% |
乙烯基含量0.3% |
|
乙烯基硅油（300 mPa s） |
8-12% |
乙烯基含量0.7% |
|
200#含氫硅油 |
20-25% |
含氫量0.15% |
|
三氧化二鋁 |
40-50% |
導熱填料 |
|
炔基環己醇 |
0-1% |
抑制劑 |
|
鉑催化劑 |
0-0.2% |
催化劑 |
|
KH570 |
0.1-0.5% |
偶聯劑 |
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