[發明專利]高導熱納米銅導熱硅脂及其制備方法

無效

• 申請號: 201410036042.0
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103772993A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 余洪桂;劉婷;程峰;吳芝錠;葉寬;蔣擁華
• 申請（專利權）人: 一遠電子科技有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L83/07;C08L83/08;C09K5/14;C08K3/22;C08K3/08;B22F9/12
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技術領域：

本發明涉及到高分子材料技術領域，尤其涉及到一種高導熱納米銅導熱硅脂的制備。

背景技術：

隨著現代科技的發展，電子產品更加密集化、微型化、高效率化。由于電子電器功率的增大，在使用的過程中會產生大量的熱能，如果散熱不良就會直接影響到電子產品的可靠性和使用壽命，所以隨著電子工業的發展，對散熱提出了越來越高的需求，多種熱界面材料被開發并應用于降低散熱器和熱源間的熱阻。導熱硅脂是其中的一種，因其具有使用方便，導熱效果好，易于返修等優點獲得廣泛應用。

常用的導熱硅脂是將導熱填料添加到合適粘度的聚有機硅氧烷中，并加入添加劑改善性能。通過選擇不同的導熱填料和添加量，硅脂可獲得可調節的導熱系數，以滿足不同要求。

CN?101294067?A公開了一種導熱硅脂組合物，該組合物由有機硅油、硅烷偶聯劑和導熱粉體組成，其中導熱分體有三種粒徑進行復配復配，所涉及的金屬粉體經過熱處理并在金屬粉體表面形成一層氧化膜。

CN?101429422?A公開了一種提高導熱硅脂導熱性能的方法。通過加入碳納米管，并提高碳納米管的純度和降低碳納米管的表面能和纏繞程度，使碳納米管呈現出較為有序的排列，從而形成一個良好的導熱網絡來提高導熱硅脂的導熱性能。

CN?1990819A公開了一種導熱硅脂組合物，該組合物顯示了良好的加工性能，同時能填充到細小的凹槽中而使接觸電阻減小并提供優良的散熱性能，同時改進了該組合物在高溫和高濕下的耐久性。

CN?102241965A?公開了一種導熱硅脂組合物的制備方法，采用了納米級氧化鋁包覆銅粉為填料，將粉體填料與氮化鋁、氧化鋅、納米銅、有機硅脂等按一定比例配合而制得膏狀物，得到產品在長時間高溫放置也不干、不硬、不熔化，同時具有優異的電絕緣性能、耐老化性能等。

CN?102558867?A低拖尾導熱硅脂組合物及制備方法。該方法制備出來的導熱硅脂的導熱性能與市面上通用的導熱硅脂相同，但其具有低拉絲低拖尾的性能，在工藝中具有無污染、便于自動化施膠的優勢。

目前導熱硅脂所采取的基礎硅油一般為非反應性的基礎油，一般為黏度低、分子鏈短而擴散率大，爬行現象嚴重，在長期的使用過程中，基礎油與導熱填料經常發生分離，其結果就是導熱硅脂涂層粉化、碎裂以及導熱性能變差；而采用高粘度的基礎油則難以添加高固含量的導熱填料，產品的導熱性能差。

本發明采用納米銅導熱材料作為導熱介質，由于納米銅粒子有納米材料的小尺寸效應、表面界面效應使其納米顆粒具有表面原子所占比重大、比表面積大、表面能高等特點，利用納米銅顆粒高熱導率的特點，同時采用高粘度的非反應性硅油，減少基礎油與導熱填料的分離，從而得到高熱導率導熱硅脂并保證導熱硅脂的長期使用穩定性。

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發明內容

本發明提出了一種可保證長期使用穩定性的、高熱導率的導熱硅脂組合物,該組合物采用納米銅導熱材料作為導熱介質，同時采用高粘度的非反應性硅油，得到了一種高熱導率并能保證長期實用性的導熱硅脂組合物。

本發明的技術方案如下，高導熱納米銅導熱硅脂按重量份數由以下組分組成：

?????????????聚有機硅氧烷????10-30

?????????????導熱填料????????50-70

?????????????納米銅粒子??????5-20

其中，所述聚有機硅氧烷可以用通式表示為RaSiOR_(4-a)/2，其中，每個R代表具有1～18個碳原子的飽和或不飽和烴基的一種或數種基團，a為1.8≤a≤2.2的數字，?R所代表的基團為甲基、乙基、丙基、癸基、十二烷基、十八烷基的烷基基團，苯基、甲苯基的芳基，環己基、環戊基的環烷基，乙烯基、烯丙基的鏈烯基，3,3,3-三氟丙基、對氯苯基的鹵代基團。

聚有機硅氧烷通式中的a為1.9～2.2的數字，所述的聚有機硅氧烷25℃的運動粘度為50～100000mPas。

導熱填料選自導熱系數大于10W/m·K的導熱填料，

導熱填料顆粒形狀沒有特別限制，可以為球狀、棒狀、針狀、圓盤形以及不規則形狀。

導熱填料選自氧化鋅、氧化鋁、氧化鎂中的一種或幾種。?

導熱填料的平均粒徑為0.1-50μm。

納米銅粒子，是基于等離子輻照后，使銅片蒸發后形成的粒徑為20-50nm的新型納米銅粒子。

納米銅粒子由以下方法制備：