[發(fā)明專利]一種導熱填料的表面處理方法及應用

有效

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• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103087556A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張安洪;劉燕鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市萬鈞化工新材料科技有限公司
• 主分類號: C09C3/12
• 分類號: C09C3/12;C09C1/62;C09C1/00;C09C1/04;C09C1/40;C09C1/28;C08L83/07;C08K9/06;C08K3/08;C08K3/22;C08K3/28;C08K3/38;C08K3/34
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 吳英彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導熱材料領(lǐng)域，具體涉及一種導熱填料的表面處理方法，及其用于制備優(yōu)異性能導熱硅膠片的應用。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)生產(chǎn)的導熱硅膠片存在兩個突出的問題：要么是導熱系數(shù)不夠高，特別是在導熱絕緣材料方面顯得更加突出；要么是導熱硅膠片的硬度過高，達不到國外產(chǎn)品的柔軟度。影響這兩個問題的主要方面是導熱填料的添加使用量，但是這兩個問題又是一個矛盾體。要提高導熱系數(shù)就要多添加導熱填料，結(jié)果是導熱系數(shù)提高了，但是導熱片的硬度卻提高了，柔軟度下降了；反過來要提高導熱片的柔軟度就必須少添加導熱填料，那么導熱系數(shù)就會下降。通過對導熱填料進行表面處理可以有效地平衡這一矛盾體，在一定范圍能夠達到提高導熱系數(shù)而不會降低材料的柔軟度，甚至能夠降低柔軟度。

無機填料的表面處理一般都是使用偶聯(lián)劑來做表面處理劑的，偶聯(lián)劑是指能改善填料與高分子材料之間界面特性的一類物質(zhì)。其分子結(jié)構(gòu)種存在兩種官能團：一種官能團可與高分子基體發(fā)生化學反應或至少有好的相容性；另一種官能團可與無機填料形成化學鍵。偶聯(lián)劑可以改善高分子材料與填料之間的界面性能，提高界面的粘合性，改善填充或增強后的高分子材料的性能。目前常用于填料處理的偶聯(lián)劑主要有：硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑等，應用最為廣泛的當屬硅烷偶聯(lián)劑。偶聯(lián)劑處理導熱材料的方法可分為：干法處理和濕法處理。干法處理一般是直接把處理劑與無機填料混合，然后再與有機載體混合，甚至就直接把處理劑、無機填料和有機載體混合，這種處理方法比較簡單，但是處理的效果也相對較差。濕法處理是把處理劑溶解于有機溶劑中形成一定濃度的有機處理液，然后再把無機填料加入有機處理液中，經(jīng)過一定時間的處理后，過濾出無機填料，然后再烘干填料，最后才把無機填料添加到有機載體中。濕法處理的工藝和過程都比較復雜，但是其處理效果要優(yōu)于干法處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述不足，提供一種導熱填料的表面處理方法，采用硅烷偶聯(lián)劑作為表面處理劑，運用濕法處理法，將硅烷偶聯(lián)劑制成稀溶液，以利于與被處理表面進行充分接觸。

本發(fā)明的目的還在于提供該導熱填料制備導熱硅膠片的應用。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用技術(shù)方案為：

一種導熱填料的表面處理方法，其包括以下步驟：

(1)按比例分別稱取硅烷偶聯(lián)劑、有機溶劑和蒸餾水，其中所述的有機溶劑為95％乙醇、無水乙醇或異丙醇；

(2)將步驟(1)所稱取的有機溶劑和蒸餾水，依次加入硅烷偶聯(lián)劑中，攪拌混合均勻后，滴入酸溶液，將混合溶液pH值調(diào)至3.5～5.5，然后在25℃條件下靜置5～30分鐘，備用；

(3)稱取導熱填料，將步驟(2)制備的混合溶液加熱至50～80℃，并保持溫度，將導熱填料加入到混合溶液中，回流攪拌2～6小時后，濾出導熱填料；

(4)將步驟(3)濾出的導熱填料放入烤箱中，在80～120℃條件下，烘烤2～6小時，得到經(jīng)表面處理的導熱填料。

所述各組份按以下重量百分比稱取：

所述的硅烷偶聯(lián)劑為16烷基三甲氧基硅氧烷、12烷基三甲氧基硅氧烷、8烷基三甲氧基硅氧烷、KH560、KH570、KH792、A151、A171中的一種。

所述的導熱填料是金屬粉末、金屬氧化物、氮化物其中的一種或幾種。

所述的金屬粉末為銀粉、鋁粉或銅粉，金屬氧化物為氧化鎂、氧化鋁或氧化鋅，氮化物為氮化鋁、氮化硼或氮化硅。

所述導熱填料的應用，以下組份按質(zhì)量份數(shù)比例，將18份粘度為400mPa·S的乙烯基硅油，加入80份處理過的導熱填料中，攪拌均勻，然后依次加入0.1份抑制劑、1.6份交聯(lián)劑和0.3份催化劑，混合均勻后真空脫泡，然后放在模具中，在150℃條件下硫化成型，制得導熱硅膠片。

所述的抑制劑為50％的乙炔環(huán)己醇溶液。

所述的交聯(lián)劑為0.1％含氫硅油和0.2％含氫硅油的混合液。

所述的催化劑為的鉑金催化劑。

由于應用的有機載體是硅橡膠，所以本發(fā)明主要是采用硅烷偶聯(lián)劑作為表面處理劑，處理方法選用濕法處理。硅烷偶聯(lián)劑是以下式所表示的一類有機硅化合物，其特點是分子中具有2種以上不同的反應基團。

通式：Y-R-Si-X3

R：烷基或芳基；

X：甲氧基、乙氧基、氯基等；

Y：有機反應基(乙烯基、環(huán)氧基、氨基、巰基等)。