[發明專利]一種導熱凝膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202010676883.3
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111876135A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 孟鴻;劉志軍;王飛;劉繼鋒;羊輝
• 申請（專利權）人: 廣東樂普泰新材料科技有限公司
• 主分類號: C09K5/14
• 分類號: C09K5/14
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果

本發明公開一種導熱凝膠及其制備方法，該導熱凝膠包括以下重量份的組分：10～60份組分A，10～60份組分B，200～700份導熱填料，組分A由乙烯基硅油和催化劑組成，組分B由乙烯基硅油和含氫硅油組成，導熱填料由改性導熱陶瓷粉和輔助導熱填料組成，導熱填料為導熱凝膠總質量的90％以上，導熱填料的平均粒徑為0.1～100μm，改性導熱陶瓷粉由鋁粉在真空下進行等離子體表面改性得到。本發明通過選擇不同粒徑規格、不同形狀、導熱系數高的導熱填料進行復配，并在特殊生產工藝下制備，得到具有高導熱系數、良好的流動性并可以進行點膠作業的導熱凝膠，制備工藝操作流程簡單，具有美好的應用前景。

技術領域

本發明涉及導熱界面材料技術領域，具體涉及一種導熱凝膠及其制備方法。

背景技術

導熱凝膠是以硅油和導熱填料等各種材料制備成的一種導熱界面材料。它能夠填充各種縫隙，減小發熱部位與散熱部位間的接觸熱阻，形成散熱通道，同時還能起到絕緣、減震、密封等作用。

與導熱硅脂和導熱墊片相比較，導熱凝膠同時具備導熱硅脂與導熱墊片的優點。在其未固化前是流動性膏體，能夠填充復雜的形狀，而在一定的溫度下可固化，固化后具備導熱墊片的特點，特別適用于需要長期使用而且填充形狀較為復雜的工況。

目前市場上的導熱凝膠，其導熱系數一般在4W/mK以下，導熱凝膠組分中的導熱填料主要是傳統材料組成，比如鋁粉、氧化鋁等。為開發出大于4W/mK的高性能導熱凝膠以滿足新能源汽車電池組和5G通信產業的大規模應用中熱管理等產業的需求，研究人員提出了使用碳納米管、石墨烯、氮化硼、氮化鋁作為導熱填料。申請號為201910488585.9，申請公布日為2019.10.15，名稱為“一種含碳納米管的導熱凝膠及其制備與應用”的專利公開了一種使用碳納米管和常規填料配合使用作為導熱填料的導熱凝膠及其制備方法。申請號為201611108037.1，申請公布日為2018.06.12，名稱為“一種含石墨烯的導熱凝膠及其制備與應用”的專利公開了一種由以石墨烯和常規填料配合使用作為導熱填料，以硅油作為基體，制備出了石墨烯復合導熱凝膠材料。申請號為201710619100.6，申請公布日為2017.12.08，名稱為“一種雙組分導熱凝膠及其制備”的專利公開了一種導熱凝膠，由氮化硼、氮化鋁和氧化鋁粉體作為導熱填料復配而成。

上述專利申請使用碳納米管、石墨烯、氮化硼、氮化鋁等作為導熱填料，氮化鋁的導熱系數為70-270W/mK，氮化硼的導熱系數為56-79W/mK，石墨烯水平方向的導熱系數為5000W/mK，但是由于這些材料與硅油的相容性非常差，導致其填充率非常低，導熱填料之間由于大量硅油的存在，使得制備的導熱凝膠導熱系數較低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種導熱凝膠，通過將不同粒徑規格、不同形狀、導熱系數高的導熱填料進行復配，并與其他組分結合使用，得到了具有高導熱系數、良好的流動性并可以進行點膠作業的導熱凝膠，有效解決了現有導熱填料與硅油相容性差的問題。

本發明的另一個目的是提供上述導熱凝膠的制備方法，通過將導熱填料高速攪拌，均分后再分別與其他組分進行混合，該特殊制備工藝保證了導熱凝膠組分的均一性，消除了導熱凝膠內部的微小氣孔，從而進一步減小導熱凝膠內部組分之間的接觸熱阻，提高其導熱性能。

本發明所采用的技術方案是，一種導熱凝膠，包括以下重量份的組分：

組分A 10～60份；

組分B 10～60份；

導熱填料 200～700份；

其中，所述組分A由乙烯基硅油和催化劑按照(1000～6000)：1的質量比組成；

所述組分B由乙烯基硅油和含氫硅油按照1：(2～3)的質量比組成；