[發明專利]一種長效耐高溫導熱硅脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201811026729.0
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109401319A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 李兆強;陳果
• 申請（專利權）人: 蘇州泰吉諾新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K13/02;C08K3/22;C08K3/08;C08K3/38;C08K3/34;C08K3/04;C09K5/14
• 代理公司: 蘇州誠逸知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32313
• 代理人: 高娟

本發明公開了一種長效耐高溫導熱硅脂及其制備方法，所述長效耐高溫導熱硅脂包括：基體樹脂、導熱粉體、和助劑；所述基體樹脂為苯基二甲基硅油，所述導熱粉體為氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化硅、鋁粉、銅粉、銀粉、石墨、炭黑、碳納米管中的一種或兩種以上的粉體混合物，所述助劑包括抗氧劑、分散劑和硅烷偶聯劑，所述硅烷偶聯劑為經鈦酸酯改性的硅烷偶聯劑，所述鈦酸酯偶聯劑改性硅烷偶聯劑為樹脂與粉體搭接的雙親助劑，可以有效降低體系黏度，有助于樹脂體系混合均勻。通過上述方式，本發明能夠將高溫導熱硅脂的長期工作溫度提升到180℃以上，增加了高溫導熱硅脂的應用場景。

技術領域

本發明涉及耐熱材料領域，特別是涉及一種長效耐高溫導熱硅脂。

背景技術

隨著電子設備設計不斷的小型化、模塊化、集成化，電子設備的局部能耗越來越大，尤其是近幾年興起的新能源電源控制核心模塊IGBT功率甚至達到上千瓦能耗，這種小型化、高功率的趨勢導致電子設備內部會產生巨大的發熱量，這種熱量的積聚會給電子設備帶來使用壽命降低，可靠性下降甚至產品短路等風險。為了解決這個問題，溫度控制設計已經成為電子產品設計過程中至關重要的一部分。目前為了解決電子設備內部熱量積聚問題，業界普遍采用的是在電子元件上方安置散熱片的方式來對大功率元器件進行散熱。因此，如何有效的在較小的空間內把大功率電子元器件工作時所產生的熱量導向散熱區域，是熱設計工程師面臨的最為重要的課題。

目前，導熱硅脂作為一種高效液態導熱界面材料，廣泛應用于LED，工業電源及IGBT等諸多領域。但是現有的導熱硅脂在實際應用中還有以下幾個方面的局限性：一是抗震能力當器件在搖晃、顛簸等特殊環境下長時間運行時，導熱硅脂會隨著震動出現泄流問題，該問題可能導致電子器件的散熱不良。二是長效可靠性問題：中國專利201710996858.1中公開了一種耐高溫導熱硅脂的制備方法，該方法制備的耐高溫導熱硅脂，雖然在耐溫性方面表現不錯，但是長期使用效果不夠理想?，F有導熱硅脂在長期使用，尤其是和高功率LED、工業電源及大功率IGBT模塊搭配使用時，長期工作溫度高達150度，普通硅脂由于樹脂基體自身耐熱性能只有125度左右，在長期高溫情況下就會產生干膠，開裂、粉化等現象，造成電子元器件會因熱量積聚，從而導致元器件失效的問題。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種長效耐高溫導熱硅脂，能夠在180℃的環境下長期使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種長效耐高溫導熱硅脂，所述長效耐高溫導熱硅脂包括：基體樹脂、導熱粉體、和助劑；所述基體樹脂為苯基二甲基硅油，所述導熱粉體為氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化硅、鋁粉、銅粉、銀粉、石墨、炭黑、碳納米管中的一種或兩種以上的粉體混合物，所述助劑包括抗氧劑、分散劑和偶聯劑，所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑改性硅烷偶聯劑；

所述長效耐高溫導熱硅脂的質量份數為：

在本發明一個較佳實施例中，所述高溫導熱粉體為氧化鋁粉和鋁粉的混合粉末或所述氧化鋁粉和鋁粉的混合粉末與氧化鋅、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化硅、銅粉、銀粉、石墨、炭黑、碳納米管中的一種或兩種以上的粉體搭配的混合物；所述氧化鋁粉和鋁粉的混合比例為10:1～100。

在本發明一個較佳實施例中，所述苯基二甲基硅油的黏度范圍為：200cps～10000cps。

在本發明一個較佳實施例中，所述抗氧劑為耐高溫抗氧劑。

為解決上述問題，本發明提供的另一個技術方案為提供一種所述長效耐高溫導熱硅脂的制備方法，所述的長效耐高溫導熱硅脂的制備方法步驟如下：

①在高速粉體混合機中加入按比例依序添加的預配好的高效導熱粉體和偶聯劑，高速攪拌10～20min，所述轉速為800～4000r/min；