[發(fā)明專利]高導(dǎo)熱率、耐高溫導(dǎo)熱硅脂及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210294173.X
• 申請日: 2012-08-18
• 公開（公告）號: CN102757645A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵成芬
• 申請（專利權(quán)）人: 邵成芬
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L83/08;C08L83/06;C08L83/05;C08L83/07;C09K5/14;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/08;C08K3/20;C08K3/28;C08K3/34;C08K3/32
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林新中

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種高導(dǎo)熱率、耐高溫導(dǎo)熱硅脂及其制備方法?。

【背景技術(shù)】

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品更加密集化、微型化、高效率化。由于其在使用過程中產(chǎn)生大量的熱能（即熱聚集問題）會直接影響了其可靠性和使用壽命。使用導(dǎo)熱性更好的散熱裝置，雖能減小至環(huán)境的熱阻，并使內(nèi)部溫度不會比環(huán)境溫度高太多，但這需要較高的成本。此外，難以避免的問題是，當(dāng)散熱裝置使用一段時間后在燈體外殼的散熱片上沉積灰塵，以及鋁合金基敷銅板上連接銅層基板的介質(zhì)層老化脫膠都將導(dǎo)致熱阻較大幅度地上升，導(dǎo)致整體散熱性能下降。于是，有人發(fā)明了導(dǎo)熱硅脂，又稱散熱膏，這是一種膏狀的熱界面導(dǎo)熱材料，由于具有較好的熱導(dǎo)性能，常被應(yīng)用于電子產(chǎn)品領(lǐng)域，用以快速導(dǎo)走電子產(chǎn)品使用時產(chǎn)生的熱量。但階段的導(dǎo)熱硅脂，不管是雙組份的還是單組份的，都存在下列不足：

對于雙組份的導(dǎo)熱硅脂而言，由于所采用的基礎(chǔ)油為反應(yīng)性的基礎(chǔ)油，因為是雙組份包裝，必須現(xiàn)配現(xiàn)用，并且涂覆后常在短時間內(nèi)交聯(lián)固化，給現(xiàn)場施工與后期維護(hù)帶來了很多不便。

而對于單組份的導(dǎo)熱硅脂而言，由于所采用的基礎(chǔ)油為非反應(yīng)性的基礎(chǔ)油，一般黏度低、分子鏈短而擴(kuò)散率大，爬行現(xiàn)象嚴(yán)重，在長期使用過程，基礎(chǔ)油與導(dǎo)熱填料經(jīng)常發(fā)生分離，其直接結(jié)果就是導(dǎo)熱硅脂涂層粉化、碎裂以及導(dǎo)熱性能變差；而采用高粘度的基礎(chǔ)油則難以添加高固含量的導(dǎo)熱填料，產(chǎn)品導(dǎo)熱性能比較差，而且，國內(nèi)外導(dǎo)熱硅脂產(chǎn)品在性能、價格上差別較大，即國產(chǎn)產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)比較低，不能有效解決熱聚集問題，而國外產(chǎn)品導(dǎo)熱性能比較好，但價格高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

為了達(dá)到較小熱阻，有效解決熱聚集問題，提高更高的導(dǎo)熱系數(shù)的目的，本發(fā)明提供了一種高導(dǎo)熱率、耐高溫導(dǎo)熱硅脂。

本發(fā)明的另一目的是提供了高導(dǎo)熱率、耐高溫導(dǎo)熱硅脂的制備方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種高導(dǎo)熱率、耐高溫導(dǎo)熱硅脂，其特征在于其組成原料的重量百分比為：納米改性導(dǎo)熱填料60-80%、聚硅氧烷15-30%、硅油1-20%、助劑0.1-5%；其中所述納米改性導(dǎo)熱填料是經(jīng)銀粉表面納米改性處理的無機(jī)填料，其導(dǎo)熱系數(shù)值為1~10000W/mK，粒徑D50為1nm~10000μm；所述無機(jī)填料是氧化物類、鋁粉、銅粉、鋅粉、氮化物、碳化硅中的一種或幾種組成；所述聚硅氧烷為粘度1.0-9000000.0cst的活性硅油化合物，它是氨基聚硅氧烷、羥基聚硅氧烷、苯基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、含氫聚硅氧烷、甲基聚硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷中的一種或幾種組合；所述硅油是粘度為5.0-500000cst的二甲基改性硅油、苯甲基改性硅油中的一種或兩種組合；所述助劑為六偏磷酸鈉、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉中的一種或幾種組合。

在對上述高導(dǎo)熱率、耐高溫導(dǎo)熱硅脂的改進(jìn)方案中，所述的納米改性導(dǎo)熱填料是含銀20-50%的經(jīng)表面納米改性處理的無機(jī)導(dǎo)熱填料。

一種高導(dǎo)熱率、耐高溫導(dǎo)熱硅脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）???????稱取物料，按上述物料計量配方稱取，并置于行星攪拌機(jī)中；

（2）???????均勻混合，用行星攪拌機(jī)攪拌均勻呈流動性膏體狀，攪拌速度為500-10000rpm，攪拌2-5小時；

（3）???????膠體研磨，在高速膠體磨上研磨分散處理4-6遍；

（4）???????三輥研磨，在三輥膠體磨上慢研細(xì)磨4~6遍；

（5）???????在行星攪拌機(jī)中進(jìn)行抽真空處理30min，制得高導(dǎo)熱率、耐高溫導(dǎo)熱硅脂。

在對上述高導(dǎo)熱率、耐高溫導(dǎo)熱硅脂的制備方法的改進(jìn)方案中，在所述步驟(1)之前，先制備納米改性導(dǎo)熱填料：先將無機(jī)填料投入反應(yīng)釜中，按其重量的20-50%加入納米銀粉攪拌；再將六甲基二硅氮烷、二甲二乙、凈化水按摩爾比1:3-5：10-15的配比混合成溶液，再用濃氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液到PH為5-7，得無色透明溶液；然后按無機(jī)填料重量的5-10%在反應(yīng)釜中噴灑加入透明溶液，并充分?jǐn)嚢杈鶆颍?jīng)過濾、蒸發(fā)、真空干燥，在150-180℃焙燒1-3小時，得含銀20-50%的經(jīng)表面納米改性處理的納米導(dǎo)熱填料，這樣制作出來的納米改性導(dǎo)熱填料的導(dǎo)熱系數(shù)比較大，從而大大提高了導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱性能；然后將自制納米改性導(dǎo)熱填料、聚硅氧烷、硅油、助劑加入行星攪拌機(jī)在高速狀態(tài)下混合，制得膏狀物高導(dǎo)熱率、耐高溫導(dǎo)熱硅脂。

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