一種基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠的制備方法，包括：制備由有機(jī)硅橡膠、溶劑和納米二氧化硅微球或表面改性的納米二氧化硅微球形成的第一混合物；制備由固化劑和催化劑形成的第二混合物；將第一混合物和第二混合物經(jīng)過攪拌脫泡、澆注脫泡和固化形成抗過載有機(jī)硅灌封膠。納米二氧化硅微球?yàn)?0

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠及其制備方法


[0001]本專利技術(shù)涉及灌封材料制備
，具體涉及一種基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠及其制備方法。

技術(shù)介紹

[0002]有機(jī)硅灌封材料由于其出色的高低溫性能和無腐蝕性、流動性好、固化條件溫和、工藝簡單易控，在彈載電子器件中已獲得了廣泛應(yīng)用。通過電路板固定框架和灌封膠體彈性形變，吸收發(fā)射時產(chǎn)生的過載沖擊能量，從而可保證彈載電路正常工作。通常彈載電子器件在發(fā)射和侵徹過程中受到的沖擊過載在5000g～10000g左右，在侵徹武器中甚至?xí)_(dá)到5～10萬g的過載，在5000g～20000g的過載沖擊下灌封電路板的傳統(tǒng)灌封膠由于強(qiáng)度和抗過載吸能能力不夠，導(dǎo)致電路板易扭曲變形，電路功能失效，不能發(fā)揮作戰(zhàn)功能。在此條件下除了彈載電子器件的保護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計之外，灌封膠的組份構(gòu)成和強(qiáng)度尤其是加載條件下的動態(tài)強(qiáng)度，以及能否衰減和濾除侵徹過程的干擾信號成為影響彈載電子器件功能能否正常發(fā)揮的關(guān)鍵因素。
[0003]目前的彈載有機(jī)硅灌封膠通常采用微米尺度的硅微粉、白炭黑等顆粒來調(diào)節(jié)灌封膠的壓縮強(qiáng)度、硬度和吸能能力；有機(jī)硅橡膠基體通常為脫醇型硅橡膠體系或加成型有機(jī)硅體系，脫醇型有機(jī)硅由羥基硅橡膠基膠和有機(jī)硅酸酯固化劑加上有機(jī)錫催化劑，這類有機(jī)硅橡膠體系的強(qiáng)度和硬度偏低，往往需要添加白炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)填料；即便如此，也存在硬度低、易破碎的缺點(diǎn)。加成型有機(jī)硅橡膠由乙烯基硅橡膠基體和含氫硅橡膠以及鉑系催化劑構(gòu)成，這類有機(jī)硅橡膠體系力學(xué)強(qiáng)度和韌性要優(yōu)于脫醇型有機(jī)硅橡膠，但在抗過載防護(hù)應(yīng)用方面這兩類硅橡膠仍需添加一定量的固體粉末填料如白炭黑、硅微粉等來增強(qiáng)其力學(xué)強(qiáng)度和調(diào)節(jié)硬度，通常也僅能滿足2500～5000g的過載防護(hù)。由于無機(jī)填料尺寸通常在微米至數(shù)十微米之間且粒徑不均勻，導(dǎo)致所構(gòu)成的有機(jī)硅灌封膠基體和顆粒之間的表界面不夠豐富，協(xié)同吸能能力弱，動態(tài)強(qiáng)度不高，不能滿足5000
?
200000g高過載條件下彈載電子系統(tǒng)抗過載的應(yīng)用需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中這部分的缺失及不足，提供一種基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠及其制備方法，使用納米二氧化硅微球等取代傳統(tǒng)的硅微粉、白炭黑以及其他無機(jī)填料，并采用溶劑輔助加超聲分散的工藝，實(shí)現(xiàn)了納米微球在粘度較高的硅橡膠基體中的均勻分散，解決了傳統(tǒng)微米顆粒填充抗過載灌封膠的動態(tài)沖擊吸能不足和信號凸顯不足的應(yīng)用難題；同時，使用納米二氧化硅微球及表面基團(tuán)改性的納米二氧化硅微球具有粒徑均勻、球形度高和表面光潔等特點(diǎn)，小于1um的尺度能夠更有利于體現(xiàn)動態(tài)過載沖擊作用下有機(jī)硅復(fù)合體系微觀結(jié)構(gòu)上的剛?cè)釁f(xié)同吸能作用。
[0005]本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠的制備方法，包括如下步驟：
[0006]S1，制備由有機(jī)硅橡膠、溶劑和納米二氧化硅微球或表面改性的納米二氧化硅微球形成的第一混合物；
[0007]S2，制備由固化劑和催化劑形成的第二混合物；
[0008]S3，將所述第一混合物和第二混合物經(jīng)過攪拌脫泡、澆注脫泡和固化形成所述抗過載有機(jī)硅灌封膠。
[0009]優(yōu)選的，所述有機(jī)硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠或羥基硅橡膠，所述羥基硅橡膠包括端羥基甲基硅橡膠，所述端羥基甲基硅橡膠為ω
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二羥基甲基硅橡膠。
[0010]優(yōu)選的，所述溶劑為乙酸乙酯溶劑、環(huán)己烷溶劑或無水乙醇中的一種或多種；或者苯、環(huán)己烷或正己烷溶劑中的一種或多種。
[0011]優(yōu)選的，所述表面改性的納米二氧化硅微球?yàn)楸砻娓男詾槭杷鶊F(tuán)(
?
CH3)的納米二氧化硅微球；所述納米二氧化硅微球或表面改性的納米二氧化硅微球?yàn)?0
?
500nm范圍的單分散表面基團(tuán)為Si
?
OH的二氧化硅微球，或者幾種單分散微球的構(gòu)成的復(fù)配混合物，所述單分散微球包括表面基團(tuán)為Si
?
OH，甲基和烷基的二氧化硅微球的復(fù)配混合物。
[0012]優(yōu)選的，所述S1包括：
[0013]S11，將計量的納米二氧化硅微球或表面改性的納米二氧化硅微球在所述溶劑中超聲攪拌并分散至無沉淀，形成均勻的白色乳液；
[0014]S12，在所述白色乳液中加入計量的所述有機(jī)硅橡膠的基體，繼續(xù)超聲攪拌并分散0.5
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3h形成第一混合液；
[0015]S13，將第一混合液在40
?
60℃脫除溶劑，獲得納米二氧化硅微球或表面改性的納米二氧化硅微球在有機(jī)硅橡膠的基體中均勻分散的第一混合物；所述脫除溶劑為減壓蒸餾脫除溶劑的方法、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)脫除溶劑的方法，或加熱攪拌抽真空脫除溶劑的方法。
[0016]優(yōu)選的，所述固化劑為有機(jī)硅酸酯或含氫硅油，所述有機(jī)硅酸酯包括正硅酸乙酯交聯(lián)劑或乙烯基聚二甲基硅氧烷；所述含氫硅油為含氫硅油交聯(lián)劑和交聯(lián)抑制劑。
[0017]優(yōu)選的，所述催化劑包括有機(jī)錫催化劑或有機(jī)鉑系催化劑。
[0018]優(yōu)選的，所述S2包括：將所述固化劑和所述催化劑按計量比例在室溫下攪拌并混合獲得固化體系的第二混合液。
[0019]優(yōu)選的，所述S3包括：
[0020]S31，將計量好的第一混合液和第二混合液用機(jī)械攪拌或行星式攪拌脫泡機(jī)攪拌并脫泡3
?
5分鐘；
[0021]S32，澆注入需要灌封的器件中，再次進(jìn)行真空脫泡1
?
3分鐘；
[0022]S33，在40
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80℃固化2
?
4h即形成所述抗過載有機(jī)硅灌封膠。
[0023]本專利技術(shù)的第二方面提供一種基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠，由基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠的制備方法制備而成。
[0024]本專利技術(shù)的有益效果：
[0025]使用納米二氧化硅微球等取代傳統(tǒng)的硅微粉、白炭黑以及其他無機(jī)填料，并采用溶劑輔助加超聲分散的工藝，實(shí)現(xiàn)了納米微球在粘度較高的硅橡膠基體中的均勻分散，解決了傳統(tǒng)微米顆粒填充抗過載灌封膠的動態(tài)沖擊吸能不足和信號凸顯不足的應(yīng)用難題；同時，使用納米二氧化硅微球及表面基團(tuán)改性的納米二氧化硅微球具有粒徑均勻、球形度高和表面光潔等特點(diǎn)，小于1um的尺度能夠更有利于體現(xiàn)動態(tài)過載沖擊作用下有機(jī)硅復(fù)合體
系微觀結(jié)構(gòu)上的剛?cè)釁f(xié)同吸能作用。
[0026]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本專利技術(shù)具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本專利技術(shù)的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
附圖說明
[0027]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本專利技術(shù)的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。本專利技術(shù)的目標(biāo)及特征考慮到如下結(jié)合附圖的描述將更加明顯，附圖中：
[0028]圖1為根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠的制備方法流程示意圖。
具體實(shí)施方式
[0029]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：S1，制備由有機(jī)硅橡膠、溶劑和納米二氧化硅微球或表面改性的納米二氧化硅微球形成的第一混合物；S2，制備由固化劑和催化劑形成的第二混合物；S3，將所述第一混合物和第二混合物經(jīng)過攪拌脫泡、澆注脫泡和固化形成所述抗過載有機(jī)硅灌封膠。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠或羥基硅橡膠，所述羥基硅橡膠包括端羥基甲基硅橡膠，所述端羥基甲基硅橡膠為ω
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二羥基甲基硅橡膠。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠的制備方法，其特征在于，所述溶劑為乙酸乙酯溶劑、環(huán)己烷溶劑或無水乙醇中的一種或多種；或者苯、環(huán)己烷或正己烷溶劑中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠的制備方法，其特征在于，所述表面改性的納米二氧化硅微球?yàn)楸砻娓男詾槭杷鶊F(tuán)(
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CH3)的納米二氧化硅微球；所述納米二氧化硅微球或表面改性的納米二氧化硅微球?yàn)?0
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500nm范圍的單分散表面基團(tuán)為Si
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OH的二氧化硅微球，或者幾種單分散微球構(gòu)成的復(fù)配混合物，所述單分散微球包括表面基團(tuán)為Si
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OH，甲基和烷基的二氧化硅微球的復(fù)配混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于納米微球的抗過載有機(jī)硅灌封膠的制備方法，其特征在于，所述S1包括：S11，將計量的納米二氧化硅微球或表面改性的納米二氧化硅微球在所述溶劑中超聲攪拌并分散至無沉淀，形成均勻的白色乳液；S12，在所述白色乳液中加入計量的所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鐘發(fā)春，魏春，胡麗娟，
申請(專利權(quán))人：綿陽今為材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：