[發(fā)明專利]一種高分子導熱材料及其制備方法

無效

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• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102532902A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 石紅娥;王建斌;陳田安;解海華
• 申請（專利權）人: 煙臺德邦電子材料有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K13/04;C08K7/08;C08K7/10;C08K7/00;C08K3/04;C08K7/14;C09K5/14
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發(fā)明涉及一種高分子導熱材料及其制備方法，尤其涉及一種長久潤濕高分子導熱材料及其制備方法，屬于高分子材料領域。

背景技術

目前，微電子的組裝愈來愈密集化，其工作環(huán)境急劇向高溫方向變化。電子元器件溫度每升高2℃，其可靠性下降10％，因此及時散熱成為影響其使用壽命的重要因素。隨著電子產(chǎn)品的小型化和功能集成化，電子器件內(nèi)部結構越來越復雜，元器件密度越來越高，發(fā)熱量越來越大，對導熱材料的要求也越來越高。

導熱材料粘附在器件表面或填充在兩個面之間的縫隙之中，排除間隙內(nèi)部空氣，保護器件不受外界侵蝕，吸收運動或變形應力，將內(nèi)部器件運行產(chǎn)生的熱量及時傳導出來，同時起到導熱、密封、填充、絕緣、減震和防腐作用，是一種用途十分廣泛的功能性材料。

近年來發(fā)展起來的高分子導熱材料總體可以分為兩類：非固化的導熱膏和固化的導熱膠/片。其中，導熱膏應用工藝簡單，操作快捷方便，涂裝效率高，容易跟上電子行業(yè)生產(chǎn)節(jié)拍，應用計較廣泛。但是，目前市場上的導熱膏有效壽命普遍較短，在電子器件反復升溫降溫過程中小分子逐漸揮發(fā)滲出，除了污染器件外，導熱膏本身因為成分比例變化而逐漸干裂粉化脫落，導熱效果降低，嚴重影響電子產(chǎn)品的使用性能和壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種高分子導熱材料及其制備方法。該產(chǎn)品出油率低，老化性能優(yōu)良，性能穩(wěn)定，耐熱性好，并且在高溫下不易分解，具有廣闊的應用價值和市場空間。

本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：一種高分子導熱材料，由基體樹脂和導熱填料兩部分組成，所述基體樹脂和導熱填料的重量配比為100∶300～1100。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的長久潤濕高分子導熱材料導熱系數(shù)在1～6.0W/m·可調(diào)，可用于大功率電子產(chǎn)品的散熱及大量用于民用電子產(chǎn)品的設計開發(fā)，其成本較低，介電性能良好，同時還可以起到絕緣和密封作用。

在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。

進一步，所述基體樹脂由以下重量百分比的原料組成：支鏈硅油5～30％、線性硅油60～85％、偶聯(lián)劑1～5％、抗氧劑0.1～5％。

進一步，所述線性硅油的粘度為10～100000mPa·s，具有如下(1)結構：

其中，R₁代表烷基，取代烷基，烯基，炔基，芳基，烷氧基等單價取代基，并且其中芳基含量至少占聚合物重量百分比的5％，n為大于等于1的整數(shù)。

進一步，所述支鏈硅油的粘度為50000～1000000mPa·s，具有如下(2)結構：

其中，R_。代表烷基，取代烷基，烯基，炔基，芳基，烷氧基等單價取代基，代表0，S，CH₂CH₂等二價取代基；a，b，c為大于等于1的整數(shù)。

采用上述進一步方案的有益效果是：支鏈硅油是在聚合鏈段部分含有苯基等芳香基團的支鏈型大分子結構，分子量大，沸點高，分子間作用力強，耐高溫性能良好，可在-50℃～320℃范圍內(nèi)使用，無小分子遷出、使用壽命長，無干裂，硬化，粉化等現(xiàn)象，不會污染腐蝕器件表面，可以長期使用而不影響導熱效果。

進一步，所述偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-縮水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷中的一種或兩種以上混合。

進一步，所述抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N，N′-雙-[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基]已二胺、1，2-雙(3，5-二叔丁基-4-羥基-苯基丙酸)肼和三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯中的一種或兩種以上混合。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過加入和調(diào)節(jié)偶聯(lián)劑和抗氧劑，可以使基體樹脂和填料之間更好的潤濕，提高產(chǎn)品耐熱性能，導熱系數(shù)和使用壽命。

進一步，所述導熱填料由以下重量百分比的原料組成：球形填料70～95％，針狀填料5～30％。

進一步，所述球形填料包括鋁，鋅，銅等金屬及碳，硅等其氧化物，氮化物，碳化物，包括球形，類球形，片狀等形狀填料的一種或幾種的混合物，粒徑為0.1～100um。

進一步，所述針狀材料包括氧化鋅晶須、碳酸鉀晶須、氮化硅晶須、β-SiC晶須等晶須填料、石墨、納米碳管、玻纖等柱狀、針狀等填料中的一種或幾種的混合物。