[發明專利]一種有機無機雜化交聯的導熱硅膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202110876637.7
• 申請日: 2021-07-31
• 公開（公告）號: CN113667309A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 陳威;曹衍龍;金蕊
• 申請（專利權）人: 浙江大學山東工業技術研究院
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/05;C08L83/04;C08K9/06;C08K3/08;C08K7/26;C08K3/04;C08K3/22;C08K3/28
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 杜放

本發明公開了一種有機無機雜化交聯的導熱硅膠，所述導熱硅膠的原料包括乙烯基硅油、含氫硅油、二甲基硅油、化學修飾的無機填料、銅粉、白炭黑、石墨烯、催化劑及抑制劑,各組分按重量百分比計為乙烯基硅油30?35％、含氫硅油5?8％、二甲基硅油2?5％、化學修飾的無機填料35?40％、銅粉15?20％、白炭黑1?5％、石墨烯0.1?0.3％、催化劑0.02?0.06％、抑制劑0.005?0.01％；其中所述化學修飾的無機填料由偶聯劑對待修飾的無機填料改性獲得。本發明通過偶聯劑對待修飾的無機填料進行改性，對待修飾的無機填料表面進行修飾，使其帶有與基體相同的雙鍵官能團，通過硅氫加成作用使填料與基體以化學鍵的形式連接在一起，這種化學式的連接不僅能有效改善填料的沉降，而且有利于體系整體導熱通路的構建。

技術領域

本發明屬于導熱材料技術領域，尤其是涉及一種有機無機雜化交聯的導熱硅膠。

背景技術

隨著電子產品集成度越來越高，產品產生的熱量也越來越集中，如何快速有效的將熱量導出是制約產品進一步發展的關鍵。傳統的硅脂、硅膠因高粘、低導熱已逐漸不能滿足其需求，且由于硅脂的高揮發性，低穩定性使得產品的穩定性受影響，因此，研發具有高導熱低粘度可固化的導熱硅膠是符合時代需求的。

導熱硅膠主要由可固化的基體和導熱填料組成，根據使用需求，選擇適宜的基體及填料通過一定的方法來復合。一般導熱填料是通過機械共混的方法分散在基體中，這種純物理的分散方法會使體系整體的導熱率不高，且隨時間的放置有比較明顯的沉降。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，提供一種的有機無機雜化交聯的導熱硅膠。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種有機無機雜化交聯的導熱硅膠，所述導熱硅膠的原料包括乙烯基硅油、含氫硅油、二甲基硅油、化學修飾的無機填料、銅粉、白炭黑、石墨烯、催化劑及抑制劑組成,各組分按重量百分比計為乙烯基硅油28-35％、含氫硅油5-8％、二甲基硅油2-5％、化學修飾的無機填料35-42％、銅粉15-24％、白炭黑0.5-2％、石墨烯0.1-0.3％、催化劑0.02-0.06％、抑制劑0.005-0.01％；其中所述化學修飾的無機填料由偶聯劑對待修飾的無機填料改性獲得。

可選的，所述偶聯劑設為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)中的一種或多種。

可選的，所述待修飾的無機填料設為氧化鋁、氧化鋅、氮化鋁、碳化鋁中的一種或多種。

可選的，所述的白炭黑為疏水氣相法獲得的白炭黑。通過以上設置，使得白炭黑在油性液體中分散良好。

可選的，所述催化劑為鉑金催化劑中，鉑的有效濃度為0.5％-1.0％。

可選的，所述的石墨烯片層為5-10層，粒徑為0.5-50μm；所述抑制劑為乙炔基環己醇。

本發明還公開了一種如上述任一項所述的有機無機雜化交聯的導熱硅膠的制備方法，包括以下步驟：

S1：稱取一定量的去離子水于錐形瓶中，放置在恒溫水浴鍋中攪拌，向其中逐滴加入偶聯劑，50-70℃恒溫加熱攪拌1-3h，然后向其中逐漸加入待修飾的無機填料，并于70-90℃攪拌12h，冷卻后抽濾，70-90℃真空干燥箱干燥4-8h，得到的固體粉末即為化學修飾的無機填料；

S2：稱取計算量的乙烯基硅油、含氫硅油、抑制劑，其中抑制劑已于二甲基硅油中稀釋，機械攪拌0.5-2h，加入稱量的白炭黑，低速攪拌1-3h，使白炭黑完全分散；將計算量的銅粉、化學修飾的無機填料、石墨烯混合均勻后，逐步加入到上述體系中，加料完成后，將轉速調整到700-900rpm，繼續高速攪拌5-7h，將一定量的催化劑加入到上述體系，200-400rpm攪拌1-3h，制得的導熱硅膠可在2-4h交聯固化，獲得雜化交聯的導熱硅膠。