[發明專利]一種導熱硅脂及其制備方法

有效

• 申請號: 202011415399.1
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112480680B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 易太生;柯明新;龍李華;柯松
• 申請（專利權）人: 矽時代材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K9/10;C08K9/06;C08K3/08;C08K7/18;C08K5/01;C08K5/13;C09K5/14
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

本發明公開了一種導熱硅脂及其制備方法，涉及導熱材料技術領域。本發明所述導熱硅脂包含二甲基聚硅氧烷、表面改性的鋁粉和烷烴；所述表面改性的鋁粉是通過鋁粉表面的羥基與硅烷偶聯劑反應后，再被抗氧劑包覆所得。由上述材料制備的導熱硅脂具有高導熱率、耐高溫老化性能，在電子元件領域具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于導熱材料技術領域，尤其涉及一種導熱硅脂及其制備方法。

背景技術

隨著現代電子信息技術的發展，封裝密度的不斷提高，過熱問題已成為限制電子技術發展的瓶頸。Intel公司前CTO帕特蓋爾欣格曾說過，如果芯片耗能和散熱問題得不到解決，芯片表面就會像太陽的表面一樣熱。散熱器發揮最佳散熱效果的理想狀態是合熱源之間實現緊密面接觸，但由于加工精度的限制，實際上兩者的接觸面之間存在很多空隙。由于填充這些空隙的空氣熱阻很大，會大幅度降低散熱效果。高導熱率熱界面材料可以很好的填充這些空隙，顯著提高散熱效果。高導熱硅脂作為一種液態熱界面材料，廣泛應用于計算機、交換器、汽車、電源等諸多領域。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種導熱硅脂及其制備方法，所述導熱硅脂具有易操作性、高導熱率及耐高溫等特點。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案為：一種導熱硅脂，包含二甲基聚硅氧烷、表面改性的鋁粉和烷烴；所述表面改性的鋁粉是通過鋁粉與硅烷偶聯劑反應后，再被抗氧劑包覆所得。

二甲基聚硅氧烷具有良好的化學穩定性，可以耐寒、耐熱，并且具有一定的導熱性，可在-50-200℃下長期使用，粘度隨溫度的變化小，常作為潤滑劑使用。鋁粉是一種常用的填料，可以填充CPU和散熱器之間的微小空隙，保證導熱性。鋁粉經改性后可增強硅脂的抗高溫老化性，烷烴的加入可以降低硅脂的粘度，更適于使用。

優選地，包含以下重量份的成分：二甲基聚硅氧烷100份、表面改性的鋁粉1100-1450份和烷烴18-40份。

優選地，所述導熱硅脂包含如下重量份的成分：二甲基聚硅氧烷100份、表面改性的鋁粉1350份和烷烴36份。本發明申請人經多次實驗證實，以所述配比制備出的導熱硅脂具有較好耐溫性及較高的導熱系數。

優選地，所述二甲基聚硅氧烷的結構簡式為(R₃SiO_0.5)(R₂SiO)_a(R₃SiO_0.5)，式中，R為CH₃-，100≤a≤1000。

優選地，所述表面改性的鋁粉的粒徑為0＜d≤50μm。

優選地，所述硅烷偶聯劑的化學式為：R¹Si(OR²)₃，其中，R¹為8～16碳的烷基，R²為1～3碳的烷基，所述抗氧劑為液態酚類化合物。

優選地，所述烷烴的化學式為C_nH_2n+2，其中9≤n≤12。

同時，本發明還公開了一種導熱硅脂的制備方法，其特征在于，所述方法為：將二甲基聚硅氧烷、表面改性的鋁粉和烷烴充分攪拌，得到所述導熱硅脂。

優選地，所述表面改性的鋁粉通過以下方法制備所得：

S1、在惰性氣體或氮氣的保護下混合兩種或兩種以上不同粒徑的鋁粉，攪拌均勻；

S2、待鋁粉混合均勻后，加熱至110-120℃，噴入硅烷偶聯劑，過程中持續通入惰性氣體或氮氣；

S3、噴完硅烷偶聯劑后，反應0.8-1.2h，再將溫度升至125-135℃，噴入抗氧劑；

S4、噴完抗氧劑后，再反應0.8-1.2h；