具有表面粘性的有机硅复合片材的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机硅材料技术领域，涉及一种具有表面粘性的有机硅复合片材。 技术背景
[0002] 有机硅材料具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、耐腐蚀等优异 特性，在化工领域得到广泛应用，尤其是在导热技术领域中，含有机硅的导热界面材料是主 要的导热材料品种。有机硅导热界面材料主要应用于电气设备中发热部位与散热部位之 间，发挥热传导、密封及绝缘功能，产品形式包括硅脂和硅胶片。
[0003] 硅胶片一般表面不具有粘性，使用过程难以固定，操作不便，且在没有其他固定措 施的情况下在发热与散热部位之间放置后容易因为震动等发生移动，导致可靠性降低。现 有技术一般通过将硅胶片与双面胶层复合，得到表面带有粘性的硅胶片，其中的双面胶层 一般采用丙烯酸双面胶，而该胶层材质与硅胶相容性差，两者粘合效果差，易发生分离，需 要用油性处理剂对界面进行处理，但油性处理剂具有挥发性和毒性，不环保，而且硅胶片长 期受热后其中的硅油渗出，会将处理剂溶解，导致硅胶层与丙烯酸双面胶发生分离，影响硅 胶片的导热性能和可靠性。
【发明内容】
[0004] 针对上述现有技术的不足，本发明提供一种具有表面粘性的有机硅复合片材，本 发明通过对丙烯酸酯胶粘剂层与硅胶层接触界面进行表面处理，使丙烯酸酯胶粘剂层与硅 胶片之间的粘合强度显著提高，进而提高片材在实际应用中的可靠性和耐久性。
[0005] 本发明的目的通过以下技术方案实现：
[0006] 具有表面粘性的有机硅复合片材，包括硅胶层和贴合在硅胶层表面的丙烯酸酯胶 粘剂层，所述硅胶层与丙烯酸酯胶粘剂层发生贴合的表面涂布有处理剂，所述处理剂包括 含氢有机聚硅氧烷；所述硅胶层由包括含乙烯基的有机聚硅氧烷、交联剂和铂催化剂的硅 橡胶组合物的组分制备得到。
[0007] 优选地，所述具有表面粘性的有机硅复合片材由包括以下步骤的方法制备：
[0008]A、将包括含乙烯基的有机聚硅氧烷、交联剂和铂催化剂的硅橡胶组合物的组分混 合后压延、固化，得到硅胶层；
[0009]B、对丙烯酸酯胶粘剂层和/或步骤A的硅胶层的待贴合表面用处理剂进行涂布 处理，然后将丙烯酸酯胶粘剂层贴合到硅胶层上，加热，得到具有表面粘性的有机硅复合片 材。
[0010] 本发明的具有表面粘性的有机娃复合片材中，可以包括硅胶层和贴合在硅胶层一 个或两个表面上的丙烯酸酯胶粘剂层，从而获得具有单面或双面粘性的有机硅复合片材， 并通过对硅胶层与胶粘剂层发生贴合的表面涂布处理剂，提高两者的粘合强度。
[0011] 优选地，所述固化的条件是在40~90°C固化10~30min。
[0012] 所述制备中，优选地，所述加热的条件为加热至温度40~90°C反应时间10~ 30min。加热完成后冷却至室温，得到具有表面粘性的有机硅复合片材。
[0013] 所述含氢有机聚硅氧烷为含两个或两个以上与硅连接的氢基的有机聚硅氧烷，与 硅连接的氢基的位置可以是在侧链上、分子末端或同时位于分子末端和侧链上，优选与硅 连接的氢基的位置在分子末端或同时位于分子末端和侧链上，并且含有至少两个与硅连接 的氢基。优选地，所述含氢有机聚硅氧烷的含氢量为0. 01~1% (质量），在25°C的黏度为 10-500mPa?s，含氢量为含氢有机聚硅氧烷所含娃氢键中氢基的质量百分含量。
[0014] 优选地，含氢有机聚硅氧烷选自三甲基硅氧基封端的聚甲基氢硅氧烷、三甲基硅 氧基封端的甲基氣硅氧烷与^甲基硅氧烷的共聚物、^甲基氣娃氧基封端的甲基氣硅氧烷 与甲基苯基硅氧烷的共聚物、二甲基氢硅氧基封端的甲基氢硅氧烷与二甲基硅氧烷的共聚 物、二甲基氢硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、三甲基硅氧基封端的甲基氢硅氧烷与甲基苯 基硅氧烷的共聚物、三甲基硅氧基封端的甲基氢硅氧烷与甲基（3,3,3_三氟丙基）硅氧烷 的共聚物、环状甲基氢聚硅氧烷或四（二甲基氢硅烷氧基）硅烷中的一种或几种。
[0015] 所述丙烯酸酯胶粘剂层的厚度没有特殊限制，所述丙烯酸酯胶粘剂层可以直接采 用丙烯酸酯双面胶带，或由丙烯酸酯胶粘剂涂布形成涂层后交联固化，得到丙烯酸酯胶粘 剂层。所述丙烯酸酯双面胶带可选择的商品包括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，商品包括基材时除去基材即得丙烯酸酯胶粘剂层。所述丙烯酸酯胶粘 剂的具体种类及商品没有特殊限制，包括深圳市安品有机硅材料有限公司、北京市天山新 材料技术公司、嘉兴市嘉港合成材料有限公司生产的丙烯酸酯胶粘剂。
[0016] 本发明的具有表面粘性的有机硅复合片材中，可以包括一个以上的基材层，该基 材层一般与硅胶层复合，但应当保证与胶粘剂层贴合的为硅胶层的表面，使片材中丙烯酸 酯胶粘剂层与硅胶层实现有效粘合，提高片材的应用可靠性，其中含基材层的硅胶层的制 备方法为现有技术。所述制备方法中压延可采用模压、辊压、流延等方式。同时，硅胶层可 以直接使用市售硅胶片，可列举深圳市安品有机硅有限公司的AP-1503、AP-3002,Laird的 TpliTM220,ChomericsDivision的THERM-A-GAP579,贝格斯的GapPad1500 等。
[0017] 优选地，所述硅胶层的shore00硬度为5~80。所述硅胶层的shore00硬度根 据标准ASTMD2240测试。
[0018] 所述硅橡胶组合物中，含乙烯基的有机聚硅氧烷为分子中含有两个或两个以上 与硅连接的乙烯基的有机聚硅氧烷，乙烯基的位置可以是侧基或同时位于分子末端和侧 链上。优选地，所述含乙烯基的有机聚硅氧烷中乙烯基含量为0. 〇3-5%，25°C的黏度为 50_50000mPa?s〇
[0019] 硅橡胶组合物中所述含乙烯基的有机聚硅氧烷可列举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与^甲基硅氧烷的共聚物。
[0020] 所述交联剂为含氢有机聚硅氧烷，其分子中具有至少三个娃氢键，且娃氢键的位 置可以是侧基或同时位于分子末端和侧链上，优选位于侧链上。优选地交联剂含氢量为 0. 01% -0. 3% (质量），本发明中含氢量为交联剂娃氢键中氢原子的质量百分比，在25°C的 黏度为l〇-l〇〇〇mPa?s，更优选为 30-300mPa?s。
[0021] 交联剂可列举三甲基硅氧基封端的聚甲基氢硅氧烷、三甲基硅氧基封端的甲基氢 硅氧烷与^甲基硅氧烷的共聚物、^甲基氣娃氧基封端的甲基氣硅氧烷与甲基苯基硅氧烷 的共聚物、二甲基氢硅氧基封端的甲基氢硅氧烷与二甲基硅氧烷的共聚物等。
[0022] 优选地，所述硅橡胶组合物包括填料，填料包括导热填料、增量填料、颜填料等，种 类根据具体需要而定，更优选的，所述硅橡胶组合物包括导热填料，导热填料为氧化镁、氧 化铝、氧化铁、氧化钙、氧化钛、二氧化硅、氮化铝、氮化硼和氮化硅中的一种或几种，所述导 热填料的粒径没有特殊限制。
[0023] 所述铂催化剂没有特殊限制，可列举铂微粉、铂黑、氯铂酸、四氯化钼、烯烃的铂络 合物、羰基的铂络合物或含有以上铂族催化剂的热塑性有机树脂粉末，优选为铂金催化剂 或氯铂酸。
[0024] 优选地，所述硅橡胶组合物中，交联剂中氢基的摩尔量与含乙烯基的有机聚硅氧 烷中乙烯基的摩尔量之比为（0. 4~1) :1。
[0025] 优选地，所述硅橡胶组合物包括导热填料，包括以下按重量份数计的组分：
[0026] (a) 含乙烯基的有机聚硅氧烷 70~500 (b) 交联剂 10~100 (c) 导热填料 100、.980 (d) 铂催化剂 （).0丨~10。
[0027] 更优选的，所述硅橡胶组合物包括导热填料，包括以下按重量份数计的组分：
[0028] (a) 含乙烯基的有机聚娃氧烷 70-300 (b) 交联剂 10~50 (c)导热填料 700~950 (d)铂催化剂 0.01~5。
[0029] 所述将处理剂涂布在待贴合表面的涂布方式包括但不限于刷涂、喷涂等，通过涂 布使处理剂在待贴合表面形成均一的厚度较薄的涂层。为了使处理剂在待贴合表面形成均 一的厚度较薄的涂层，当处理剂的粘度或者含氢量较高时，优选先用溶剂将其稀释，得到处 理液，再将处理液涂布在待贴合表面，干燥除去溶剂，即可得到均一且厚度较薄的涂层。所 述溶剂包括但不限于低分子量甲基硅油、甲苯、异丙醇、四氯化碳、乙酸乙酯等。具体操作 中，优选处理剂涂布的量为0. 05~0. 15g/m2。
[0030] 需要指出，本发明所述25°C的黏度为物质在25°C的动力粘度值。
[0031] 本发明的有益效果是：本发明通过对丙烯酸酯胶粘剂层与硅胶层的待贴合表面进 行特殊预处理，使层间粘合强度显著提高，显著改善片材的耐久