本發(fā)明屬于硅橡膠，具體涉及一種低密度導(dǎo)熱灌封膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、導(dǎo)熱灌封膠主要用在新能源汽車電池的灌封，以達(dá)到防水防潮、防塵、絕緣、導(dǎo)熱、保密、防腐蝕、耐溫、防震的作用，目前現(xiàn)階段市售的新能源汽車電池用有機硅灌封膠，導(dǎo)熱系數(shù)低、比重大、阻燃性能差，并且粘度大不利于灌封。固化之后抗震強度不足，耐候性差，適用溫度范圍小，容易老化開裂。

2、現(xiàn)有的有機硅灌封膠主要是通過乙烯基硅油與含氫硅油通過硅氫加成反應(yīng)交聯(lián)得到。如在我們的前期專利cn?116463104?a中，即公開了一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，采用端乙烯基硅油與側(cè)氫硅油、端氫硅油和端側(cè)含氫硅油的反應(yīng)產(chǎn)物作為基體硅橡膠成分。然而，端乙烯基硅油與側(cè)氫硅油、端氫硅油和端側(cè)含氫硅油的反應(yīng)產(chǎn)物主要為線型或梳型交聯(lián)產(chǎn)物，為提高其拉伸強度需要提高其分子量及交聯(lián)強度，但線型或梳型交聯(lián)產(chǎn)物分子排列緊密，在提高其分子量及交聯(lián)強度之后彈性降低，特別是在加入導(dǎo)熱填料及補強填料之后，這種現(xiàn)象尤為明顯，導(dǎo)致固化產(chǎn)物抗震性能不足。

3、目前，提高導(dǎo)熱灌封膠導(dǎo)熱性能的方法主要是通過加入高含量導(dǎo)熱填料來實現(xiàn)，常用的導(dǎo)熱填料主要有氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鋅、二氧化鈦、氮化硼等。但上述導(dǎo)熱填料的密度相比硅橡膠明顯大得多，導(dǎo)致灌封膠密度變大；另外上述導(dǎo)熱填料在硅橡膠中的分散性能較差，且與硅橡膠的結(jié)合力較弱，為提高導(dǎo)熱性能需增加導(dǎo)熱填料的含量，這將導(dǎo)致灌封膠拉伸強度和彈性的降低，因此難以達(dá)到令人滿意的綜合性能。

4、在專利cn?104861661?a中，公開了采用低密度填料如中空玻璃微球、中空酚醛微球、塑料微球中的一種或幾種來降低灌封膠密度，同時使用補強填料如氣相白炭黑、沉淀白炭黑、碳酸鈣、石英粉中的一種或幾種來提高強度。但其仍然未解決灌封膠彈性及抗震性能的問題，也未解決高比例導(dǎo)熱填料的分散性差及結(jié)合力弱的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種低密度導(dǎo)熱灌封膠。本發(fā)明采用低密度的乙烯基mq硅樹脂對導(dǎo)熱阻燃填料進(jìn)行包覆改性，可以在降低導(dǎo)熱阻燃填料添加量的情況下達(dá)到良好的導(dǎo)熱阻燃性能，降低灌封膠密度；同時增強導(dǎo)熱阻燃填料在硅橡膠基體中的分散性及提高與硅橡膠基體的結(jié)合力，提高灌封膠力學(xué)性能。

2、本發(fā)明的另一目的在于提供上述低密度導(dǎo)熱灌封膠的制備方法。

3、本發(fā)明的再一目的在于提供上述低密度導(dǎo)熱灌封膠在新能源汽車電池灌封中的應(yīng)用。

4、本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

5、一種低密度導(dǎo)熱灌封膠，包括a組分和b組分；

6、所述a組分包括如下按重量份計的組分：

7、側(cè)乙烯基硅油和/或端側(cè)乙烯基硅油80～100份；乙烯基mq硅樹脂包覆改性導(dǎo)熱阻燃填料100～150份；催化劑0.005～0.02份；

8、所述b組分包括如下按重量份計的組分：

9、側(cè)乙烯基硅油和/或端側(cè)乙烯基硅油80～100份；乙烯基mq硅樹脂包覆改性導(dǎo)熱阻燃填料100～150份；端氫硅油10～30份；抑制劑0.05～0.2份；色粉0～0.2份；

10、所述乙烯基mq硅樹脂包覆改性導(dǎo)熱阻燃填料通過如下方法制備得到：

11、(1)將導(dǎo)熱填料與阻燃填料加入到乙醇水溶液中攪拌分散均勻，然后加入氨水調(diào)節(jié)ph值為8～10，滴加正硅酸四乙酯攪拌反應(yīng)，反應(yīng)完成后過濾取固相干燥、粉碎，得到二氧化硅包覆改性導(dǎo)熱阻燃填料；

12、(2)將二氧化硅包覆改性導(dǎo)熱阻燃填料加入到乙烯基mq硅樹脂溶液中攪拌分散均勻，所得漿料經(jīng)噴霧造粒，得到乙烯基mq硅樹脂包覆改性導(dǎo)熱阻燃填料。

13、優(yōu)選的，所述側(cè)乙烯基硅油或端側(cè)乙烯基硅油的粘度為100～5000mpa·s(25℃)，乙烯基含量(以-ch2＝ch2計的質(zhì)量百分含量)為2％～10％。

14、所述側(cè)乙烯基硅油或端側(cè)乙烯基硅油的典型分子結(jié)構(gòu)式如下所示：

15、

16、式中me表示甲基，vi表示乙烯基。

17、側(cè)乙烯基硅油或端側(cè)乙烯基硅油均為本領(lǐng)域常用的硅油原料。

18、優(yōu)選的，所述催化劑為氯鉑酸、氯鉑酸-異丙醇、卡斯特催化劑(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷鉑絡(luò)合物)中的任意一種。

19、優(yōu)選的，所述端氫硅油為含氫量(端氫的質(zhì)量百分含量)為0.02％～1.5％的端氫硅油；更優(yōu)選含氫量為0.05％～1％的端氫硅油；最優(yōu)選含氫量為0.05％～0.2％的端氫硅油與含氫量為0.4％～1％的端氫硅油的組合。所述端氫硅油的典型分子結(jié)構(gòu)式如下所示：

20、

21、優(yōu)選的，所述抑制劑為3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、1-乙炔基-1-環(huán)己醇、2-甲基-3-丁炔基-2-醇、2-苯基-3-丁炔基-2-醇和乙烯基環(huán)體中的一種或多種。

22、優(yōu)選的，步驟(1)中所述導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鋅、二氧化鈦、氮化硼中的一種或幾種。

23、優(yōu)選的，步驟(1)中所述阻燃填料為氫氧化鋁、氫氧化鎂、十溴聯(lián)苯醚、三聚氰胺、氧化銻、硼酸鋅中的一種或幾種。

24、優(yōu)選的，步驟(1)中所述導(dǎo)熱填料、阻燃填料和正硅酸四乙酯加入的質(zhì)量比為100:15～30:15～30。

25、優(yōu)選的，步驟(2)中所述乙烯基mq硅樹脂溶液是指分子量為2000～6000g/mol的乙烯基mq硅樹脂的甲苯溶液、二甲苯溶液或環(huán)戊硅氧烷溶液。

26、優(yōu)選的，步驟(2)中所述二氧化硅包覆改性導(dǎo)熱阻燃填料與乙烯基mq硅樹脂溶液中所含乙烯基mq硅樹脂的質(zhì)量比為100:10～30。

27、上述低密度導(dǎo)熱灌封膠的制備方法，包括如下制備步驟：

28、1)按重量份稱取各組分，將側(cè)乙烯基硅油和/或端側(cè)乙烯基硅油、乙烯基mq硅樹脂包覆改性導(dǎo)熱阻燃填料、催化劑加入到真空反應(yīng)釜中攪拌混勻，得到a組分；

29、2)按重量份稱取各組分，將側(cè)乙烯基硅油和/或端側(cè)乙烯基硅油、乙烯基mq硅樹脂包覆改性導(dǎo)熱阻燃填料、端氫硅油、色粉加入到真空反應(yīng)釜中攪拌混勻，再加入抑制劑攪拌混勻，得到b組分。

30、上述低密度導(dǎo)熱灌封膠在新能源汽車電池灌封中的應(yīng)用。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

32、(1)本發(fā)明采用特定的乙烯基mq硅樹脂包覆改性導(dǎo)熱阻燃填料替代常規(guī)導(dǎo)熱阻燃填料，一方面通過乙烯基mq硅樹脂的包覆可以顯著提高導(dǎo)熱阻燃填料在硅油及硅橡膠中的分散性和結(jié)合力，可以在較少導(dǎo)熱阻燃填料添加量的情況下達(dá)到更好的導(dǎo)熱效果和阻燃效果，因?qū)嶙枞继盍咸砑恿康慕档图癿q硅樹脂的低密度特性，可以明顯降低所得灌封膠的密度；另一方面表面包覆的乙烯基mq硅樹脂可參與硅橡膠交聯(lián)反應(yīng)，使得改性導(dǎo)熱阻燃填料能夠與硅橡膠基體形成化學(xué)鍵結(jié)合，顯著提高補強效果，并最終提高灌封膠的拉伸強度；再一方面乙烯基mq硅樹脂因其結(jié)構(gòu)特征，活性乙烯基幾乎全部分布于外層，其反應(yīng)位點多、反應(yīng)活性高，通過后續(xù)與端氫硅油的反應(yīng)可在側(cè)乙烯基硅油和/或端側(cè)乙烯基硅油分子中形成簇狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，該簇狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)相比常規(guī)梳型交聯(lián)產(chǎn)物能夠維持所得灌封膠具有良好的柔性及彈性。

33、(2)本發(fā)明乙烯基mq硅樹脂包覆改性導(dǎo)熱阻燃填料的制備過程中先采用二氧化硅進(jìn)行包覆改性，其可以提高后續(xù)與乙烯基mq硅樹脂之間的結(jié)合力，使其能夠與乙烯基mq硅樹脂未封端的q鏈段形成化學(xué)鍵結(jié)合，提高乙烯基mq硅樹脂的包覆穩(wěn)定性，并最終提高導(dǎo)熱阻燃填料在硅油和硅橡膠中的分散穩(wěn)定性和結(jié)合力。

34、(3)本發(fā)明進(jìn)一步采用不同含氫量(分子量)端氫硅油的組合作為側(cè)乙烯基硅油和/或端側(cè)乙烯基硅油的交聯(lián)劑，能夠在側(cè)乙烯基硅油和/或端側(cè)乙烯基硅油分子中形成不同大小的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)一步結(jié)合與乙烯基mq硅樹脂包覆改性導(dǎo)熱阻燃填料所形成的簇狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，能夠同時達(dá)到良好的力學(xué)強度和彈性。