[發明專利]一種高導熱硅膠片的制備方法及高導熱硅膠片

在審

• 申請號: 202010128821.9
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111218115A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 朱召賢;朱家昌;夏晨輝;李楊;明雪飛;吉勇
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十八研究所
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/04;C08K7/28;C08K3/08;C08K3/34;C08K3/22;C09K5/14
• 代理公司: 無錫派爾特知識產權代理事務所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

本發明公開一種高導熱硅膠片的制備方法及高導熱硅膠片，屬于導熱材料技術領域。首先配制硅油溶液；再在硅油溶液中添加交聯劑、阻燃劑、減重劑、增強劑和碳納米管，室溫攪拌30?60min；然后將攪拌后的溶液置于不銹鋼模具中密封，在室溫下進行交聯化反應，得到含溶劑的高導熱硅膠片；最后對含溶劑的高導熱硅膠片進行干燥得到高導熱硅膠片。本發明具有原料易得、兼具散熱與高機械強度一體化功能的優點；通過該方法制備出的高導熱硅片在電子元器件的散熱領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及導熱材料技術領域，特別涉及一種填充碳納米管的高導熱硅膠片的制備方法。

背景技術

目前隨著集成電路朝著小型化、集成化和高速運行的方向發展，集成電路在工作時所面臨的熱環境更為惡劣，因而對集成電路的散熱材料也提出了更高的要求：不僅要求其散熱效果優異，也要求其具有多功能化，既在實現散熱效果的同時兼具優異的力學性能。

導熱硅膠片是以硅膠作為基體，添加各類填料，通過特殊的加工工藝合成的一種導熱介質。導熱硅膠片能夠減小熱源表面與散熱器件接觸面之間產生的接觸熱阻，而且還具有絕緣、密封、減震等作用，在電子元器件的散熱領域廣泛應用。導熱硅膠片的散熱機理為熱傳導，熱導率作為恒量其散熱效果優異的關鍵指標，而目前所使用的導熱硅膠片的熱導率偏低，并且耐高溫性能和機械強度較差，嚴重制約了導熱硅膠片的實際應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高導熱硅膠片的制備方法及高導熱硅膠片，以解決現有的導熱硅膠制造成本高、工藝復雜及熱導率偏低的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種高導熱硅膠片的制備方法，包括：

步驟1：配制硅油溶液；

步驟2：在硅油溶液中添加交聯劑、阻燃劑、減重劑、增強劑和碳納米管，室溫攪拌30-60min；

步驟3：將攪拌后的溶液置于不銹鋼模具中密封，在室溫下進行交聯化反應，得到含溶劑的高導熱硅膠片；

步驟4：對含溶劑的高導熱硅膠片進行干燥得到高導熱硅膠片。

可選的，配制硅油溶液的前驅體為自制的低粘度硅油，且所述低粘度硅油的平均相對分子質量在1000-10000之間；

配制硅油溶液所用的溶劑為烴類有機物中的一種或多種混合；所述烴類有機物包括正丁烷和正己烷。

可選的，所述步驟2中，所述硅油溶液中低粘度硅油與交聯劑的質量比為10:1-2:1；

所述交聯劑為正硅酸乙酯、甲基硅氧烷和二甲基硅氧烷中的一種或幾種混合。

可選的，所述阻燃劑為硼酸、磷酸三丁酯和三聚氰胺中的一種或幾種混合；所述阻燃劑的質量分數為2％-10％。

可選的，所述減重劑為空心玻璃微珠，且其質量分數為10％-20％。

可選的，所述增強劑為Al2O3、SiC和納米銅粉中的一種或幾種混合；所述增強劑的質量分數為5％-10％。

可選的，所述碳納米管的長徑比為300-600，且其質量分數為0.5-1％；所述碳納米管的的表面通過酰胺化反應引入氨基基團。

可選的，所述步驟3中的交聯化反應的時間為12-36h，老化時間為24-48h；所述步驟4中干燥溫度為50-100℃，干燥時間為24-36h。

本發明還提供了一種高導熱硅膠片，包括：

顆粒狀的有機硅，作為骨架；

線型的碳納米管，穿插在所述有機硅中；其中，

所述碳納米管的表面引入有氨基基團。