| 成果名称: | 粘接性钛/硅阻燃有机硅灌封胶的产业化关键技术研发 |
| 完成单位: | 肇庆皓明有机硅材料有限公司、华南理工大学 |
| 主要人员: | 张利利、赖学军、吴向荣、曾幸荣、程宪涛、肖丽红、潘科学、靳利敏、谢华理 |
| 介绍: | 1、课题来源与背景：本项目来源于广东省科技计划项目。 本项目立项背景：有机硅电子灌封胶是电子工业不可或缺的重要绝缘材料，它的作用是通过灌封强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力；提高内部元件、线路间的绝缘；有利于器件小型化、轻量化；避免元件、线路直接暴露于环境中，改善器件的防水和防潮性。加成型有机硅灌封胶具有硫化过程中无副产物、收缩率极低以及能深层硫化等特点，近年来随着电子信息产业的发展得到快速推广应用，然而加成型有机硅灌封胶固化后呈高度饱和状态，其表面能低、粘接性能欠佳。目前在加成型灌封胶广泛应用的电源、变压器、电子通讯和LED行业中普遍存在灌封组件气密性的问题，气密性不良可导致产品盐雾试验和高温高湿试验失效。潮气入侵的主要通道是有机硅灌封胶与组件基材的结合界面，结合面潮气的入侵则主要取决于灌封胶与组件基材的粘接强度，而目前需求日益迫切的无卤阻燃有机硅灌封胶的粘接性却是难题之一。即使是国外进口产品在红墨水浸泡和高温高湿实验中，产品的气密性通过率也难以达到100%。为了保障灌封组件的粘接密封性，也可以对被灌封基材进行底涂处理，但这会导致增加生产工序和时间，降低生产效率和增加生产成本，而且底涂溶剂挥发容易造成环境污染。本项目立足于解决无卤阻燃有机硅灌封胶的粘接难问题和相关羟基侧乙烯基硅氧烷多功能增粘剂的制造关键工艺技术难点；通过关键技术的实用性转化和生产设备的改进，使产品的生产成本得到下降，工艺流程得到优化、工艺质量稳定性得到提高、产品的性能指标达到国际先进水平。随着电子技术的发展，IC器件的集成度不断提高，印刷线路板组件单位面积上需要散发的热量增加，提高电子设备在各种恶劣环境下的防护能力，已成为衡量其技术水平的重要技术指标，因而在装备防护、尤其是在高压大功率元器件、组件防护中使用有机硅灌封胶保护已成为必不可少的一道流程。专业研究机构预测，未来5年有机硅灌封胶市场将以年增长率大于7%的速度发展。随着电子器件小型化、轻量化的发展趋势，粘接性无卤阻燃有机硅灌封胶的开发还可以进一步拓宽其在电子信息行业的应用。 2、技术原理与性能指标： 本项目旨在通过：1）合成一种羟基含量为5~9%，乙烯基含量8~13%的TDT结构端羟基侧乙烯基硅氧烷（HVS），并将其与有机金属螯合物复配制备了可粘接铝合金、不锈钢和工程塑料等多种基材的高性能增粘剂；2）以硅微粉和球形氧化铝为导热填料，通过有机钛化合物/反应性MQ树脂的协同阻燃作用，实现有机硅灌封胶的导热和UL-94 V-0级阻燃效果；3）通过对有机硅灌封胶产业化关键技术的实用性转化和生产设备的改进，使产品的生产成本得到下降，工艺流程得到优化。最终开发出能够粘接铝合金，不锈钢，PVC，PA，PC和ABS等材料的导热钛/硅阻燃有机硅灌封胶。本项目开发出的粘接性钛硅阻燃有机硅灌封胶性能指标经第三方测试机构测试结果如下： 混合粘度（mPa.s）:2650；硬度：56A；拉伸强度：2.4MPa；导热系数：0.716W/m.K；铝/铝搭接粘接强度：0.83MPa；高温高湿（85℃，RH85%）：硅胶不脱粘，不龟裂。 3、技术的创造性与先进性：设计合成出多官能团取代端羟基侧乙烯基硅氧烷，使用有机金属螯合物对其进行诱导反应，确保其在25-80℃都可以实现优异的粘接性。设计合成有机硅材料用钛硅螯合物阻燃剂，能以化学交联的形式镶嵌进入有机硅灌封胶中，受热时容易产生含有-Ti-O-Si-O键和Ti-O-Si-C-键的无机隔热保护层，从而实现高效阻燃效果。 4、技术的成熟程度，适用的范围和安全性：本项目技术目前成熟度高，可以实现产业化量产，已经形成量产的新产品，推广到市场进行应用，形成了较好经济效益。本项目技术主要适用于加成型有机硅材料的粘接和阻燃性能方面的改进，项目技术易操作，物料无毒无害，具有较好的安全性。 5、应用情况及存在问题：本项目技术目前形成新产品4项，应用在LED驱动电源、灯具、显示屏、汽车传感器等电子元器件的粘接灌封保护，均实现了量产推广和受到广大市场客户的一致好评，彻底解决了电子产品长期防水不佳的难题。但受限于资金限制，目前存在产业化推广进度慢的问题。 6、历年获奖情况：本项目技术产品获得广东省高新技术产品认证。 |
| 批准登记号: | 粤科成登（2）字【2019】0037 |
| 登记日期: | 2018-11-28 |
| 研究起止时间: | 2015.01 至2017.12 |
| 所属行业: | 制造业 |
| 所属高新技术类别: | 新材料 |
| 评价单位名称: | 广东省科学技术厅监督审计处 |
| 评价日期: | 2018.07.04 |
