[發明專利]一種高熱導率低粘度的導熱硅脂組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201710825199.5
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107603224B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 劉斌;張航;淮秀蘭;蔡軍;陳哲;孫方遠;楊明
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/24;C08K3/38;C08K3/08;C08K7/04;C09K5/14
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1.一種高熱導率低粘度的導熱硅脂組合物，其由以下重量份的原料組成：

(A)聚有機硅氧烷3％～40％，

(B)導熱填料30％～96％，

(C)其他助劑0％～10％，

聚有機硅氧烷、導熱填料、其他助劑的各組份之和是100％；

其特征在于，

所述導熱填料由一維導熱填料、二維導熱填料和三維導熱填料復配而成，其中，

一維導熱填料、二維導熱填料和三維導熱填料按質量配比范圍為：一維導熱填料1％～20％，二維導熱填料1％～40％，三維導熱填料30％～60％，一維導熱填料、二維導熱填料和三維導熱填料的各組份之和是100％；

一維導熱填料的管徑為0.005～0.03μm，長度為1～10μm；

二維導熱填料的片層面當量直徑為10～50μm，片層厚度為0.01～1μm；

三維導熱填料的粒度為0.001～40μm，由普通粒徑為1.1～40μm、亞微米粒徑0.11～1μm、納米粒徑0.001～0.1μm的三維導熱填料中的一種或多種復配。

2.根據權利要求1所述的高熱導率低粘度的導熱硅脂組合物，其特征在于，所述聚有機硅氧烷為二甲基硅油、甲基甲苯硅油、乙烯基硅油、氟烴基硅油、長鏈烷烴硅油或其他改性硅油中一種或兩種以上混合物，粘度范圍為50～10000cps。

3.根據權利要求1所述的高熱導率低粘度的導熱硅脂組合物，其特征在于，所述一維導熱填料為碳納米管、碳纖維、針狀氮化硼中的一種或兩種以上的混合物。

4.根據權利要求1所述的高熱導率低粘度的導熱硅脂組合物，其特征在于，所述二維導熱填料為石墨烯、六方氮化硼、片狀銀粉、片狀鋁粉、片狀銅粉、片狀鐵粉、片狀鎳粉中的一種或兩種以上的混合物。

5.根據權利要求1所述的高熱導率低粘度的導熱硅脂組合物，其特征在于，所述三維導熱填料為銀粉、鋁粉、銅粉、鎳粉、氧化鎂粉、氧化鋁粉、氧化鋅粉、氮化鋁粉、碳化硅粉、碳粉、金剛石微粉中的一種或兩種以上的混合物。

6.根據權利要求1所述的高熱導率低粘度的導熱硅脂組合物，其特征在于，所述其他助劑為偶聯劑、抗氧劑、著色劑、或防銹劑。

7.一種權利要求1～6所述的高熱導率低粘度的導熱硅脂組合物的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

SS1.對導熱填料進行真空干燥預處理，得到干燥導熱填料粉體；

SS2.將不同維度和粒度的導熱填料粉體分批高速混合，得到均勻復配導熱填料粉體；

SS3.將其他助劑溶于無水乙醇、異丙醇、丙酮的一種或混合溶劑，采用滴加或噴灑方式，加入復配后的導熱填料粉體，之后高速混合攪拌處理，得到表面改性導熱填料粉體；

SS4.將步驟SS3所得改性導熱填料粉體與聚有機硅氧烷混合均勻，在三輥研磨機上薄通3～20遍，最后獲得高熱導率低粘度的導熱硅脂組合物。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟SS1中，將導熱填料粉體放入真空干燥箱內，抽真空，加熱溫度范圍為50～300℃，處理0.5～10小時，得到干燥導熱填料粉體。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟SS2中，導熱填料粉體在高速混合機中以轉速500～3000r/min速度攪拌，處理0.1～1小時。

10.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟SS3中，復配后的導熱填料粉體在高速混合機中以轉速1000～3000r/min速度攪拌，處理0.5～3小時。