[发明专利]阻燃绝缘且可靠的基于相变微胶囊的灌封胶及其制备方法

说明书

本发明涉及电子元器件热管理技术领域，具体公开了一种阻燃绝缘且可靠的基于相变微胶囊的灌封胶，所述灌封胶由以质量百分比计的双组分灌封胶25‑40％，相变微胶囊25‑35％，阻燃剂30‑45％，其它助剂1‑15％。本发明还公开了该灌封胶的制备方法，包括：相变微胶囊的表面处理；阻燃剂的复配；和灌封硅胶的制备。本发明对相变微胶囊的表面处理，提高了相变微胶囊在胶体中的分散性，同时提高了体系的稳定性。加入相变微胶囊可以增强灌封胶的储热控温能力。本发明中的灌封胶具有好的储热控温性能，且具有良好的耐高温高湿性能。

技术领域

本发明涉及电子元器件热管理技术领域，尤其涉及一种阻燃绝缘且可靠的基于相变微胶囊的灌封胶及其制备方法。

背景技术

电子元器件小型化、高频化、集成化的趋势导致电子元器件的热管理越来越受到重视。随着手机电池的容量越来越大，快速充电的需求越来越强烈，但是快速充电会导致大电压或大电流，发热量也会大大增加，温度升高对电子元器件的可靠性非常不利。

储热阻燃灌封胶是一种阻燃且能相变吸热的双组分灌封胶，可以室温固化，也可以加温固化，具有防震、耐水、绝缘、耐老化等性能，加入相变材料后可以有效吸收电子元器件在工作过程中产生的热量，保持温度恒定在相变点附近，是一种新型的可用于热管理的材料。可广泛应用于大功率充电用电子元器件，新能源汽车动力锂电池等发热量大、对散热要求较高的灌封保护，有散热、防水、减震的综合效果。

申请号为201510414903.9的中国专利申请公开了一种导热硅胶复合相变材料，包含：A)50％-80％的导热硅胶；B)20％-50％的相变复合材料，其为35℃-55℃的石蜡；C)0％-20％的导热剂，其为膨胀石墨；以及D)0％-20％的阻燃剂，其为三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或几种，其中导热硅胶、相变材料、导热剂和阻燃剂混合均匀、真空排气、固化成型。但是该专利申请中的石蜡未包覆在微胶囊中，十分容易泄露，导致焓值降低。另外膨胀石墨的加入会影响灌封胶的绝缘性能，作为电子元器件的热管理系统，需要慎重考虑其对系统安全性和可靠性的影响，推广使用有一定风险。

申请号为201711068212.3的中国专利申请公开了一种阻燃导热硅胶复合相变材料，包含：A)40％-89％的导热硅胶；B)5％-20％的相变微胶囊；C)5％-20％的表面处理后的导热填料；以及D)1％-20％的阻燃剂，其优选组成为十溴二苯醚，萜烯树脂和三氧化二锑，其中硅胶、相变微胶囊、导热剂和阻燃剂混合均匀、真空排气、固化成型。但是该专利所加相变微胶囊比例较低(≤20％)，阻燃等级也较低(UL 94V1)，且没有考虑相变微胶囊的长期稳定性问题。

发明内容

为了综合解决小型化、高频化、集成化、大功率的电子元器件带来的散热控温问题，本发明提供了一种绝缘性好、储热控温性能好、阻燃性好、可靠性好的灌封胶及其制备方法。

本发明在第一方面提供了一种阻燃绝缘且可靠的基于相变微胶囊的灌封胶，所述灌封胶由以质量百分比计的双组分灌封胶25-40％，表面处理后的相变微胶囊25-35％，阻燃剂30-45％，其它助剂1-15％。

进一步的，所述双组分灌封胶为双组分灌封硅胶、双组分灌封环氧胶或双组分灌封聚氨酯胶中的一种；所述双组分灌封胶包含A组分和B组分，所述A组分包含乙烯基硅油和铂金催化剂，所述的B组分包含乙烯基硅油和含氢硅油；所述双组分灌封环氧胶包含A组分和B组分，所述A组分包含环氧树脂和稀释剂，所述B组分包括胺类固化剂；所述双组分灌封聚氨酯胶包含A组分和B组分，所述A组分包含二异氰酸酯和稀释剂，所述B组分包括多元醇固化剂。

进一步的，所述阻燃剂为氢氧化镁MH、氢氧化铝ATH、聚磷酸铵APP和成炭剂CFA组成的组何物。

进一步的，所述相变微胶囊为相变温度25-60℃、相变潜热为150-220J/g的相变微胶囊；其它助剂为氢氧化钙、水滑石、氧化镁、氧化锌、氧化钙、树脂类吸酸剂、氧化钙、活性氧化铝、无水硫酸镁中的一种或几种。