[發明專利]一種新型高導熱固化型導熱硅脂材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202211415477.7
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115785675A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 申景博;劉柏松;張歡;萬濤
• 申請（專利權）人: 銳騰新材料制造（蘇州）有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/05;C08K3/08;C08K3/22;C08K9/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 陸惠中

本發明涉及硅脂材料領域，具體公開了一種新型高導熱固化型導熱硅脂材料及其制備方法，由乙烯基硅油、含氫硅油、黑色氧化鐵色粉、正硅酸乙酯、炔醇抑制劑和鉑金催化劑組成；本發明通過對傳統導熱硅脂材料的有機硅樹脂部分進行改進，使用加成固化型有機硅樹脂代替導熱硅脂材料傳統使用的二甲基硅油非固化型體系，所用載體樹脂含有具有化學活性官能團的含氫硅油以及乙烯基硅油，材料應用時通過控制硅氫加成反應的交聯度，形成具有一定空間網絡結構的化學結構,從根本上解決了材料的耐溫性以及老化后粉化、泵出和干裂的問題，同時保留了導熱硅脂材料超低熱阻高導熱的特性。

技術領域

本發明涉及硅脂材料技術領域，具體涉及一種新型高導熱固化型導熱硅脂材料及其制備方法。

背景技術

為了解決發熱電子元件的散熱問題，工業界在電子元件上方安置散熱片來對元器件進行散熱；隨著集成電路的密集及微型化程度的發展，電子元器件變得越來越小、運行速度越來越高；基于此發展趨勢，優良的散熱解決方案的選擇無疑會成為推動行業發展助推器。

相比其他類型導熱界面材料而言比如導熱墊片或者導熱凝膠材料，導熱硅脂材料的顯著特點是其基本可以完全填充界面氣隙以及器件與散熱片之間的細微間隙，使其導熱能力顯著優于其他類型的導熱材料；導熱硅脂材料通常應用于微處理器，存儲器模塊，DC/DC轉換器，IGBT組件，功率模塊高速緩沖存儲器芯片等領域。

但是傳統導熱硅脂材料應用上存在一個普遍存在的缺陷，那就是材料老化后的干裂、粉化、泵出問題制約其應用；導熱硅脂材料老化后常見不良現象圖片見圖1。

傳統導熱硅脂材料載體樹脂為非反應型二甲基硅油，化學分子鏈一般為線性結構，分子量一般低于100000；本發明所用載體樹脂含有具有化學活性官能團的含氫硅油以及乙烯基硅油，材料應用時通過控制硅氫加成反應的交聯度，形成具有一定空間網絡結構的化學結構，解決現有的導熱硅膠材料的常見問題。

發明內容

本申請的目的在于提供一種新型的高性能導熱硅脂材料，主要解決導熱硅脂材料普遍存在的如下兩個主要問題：

(1)提高導熱硅脂材料的使用溫度上限；

(2)改善傳統導熱硅脂材料老化后的干裂、泵出問題。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

本發明第一個方面公開了一種新型高導熱固化型單組分導熱硅脂材料，由乙烯基硅油、含氫硅油、黑色氧化鐵色粉、正硅酸乙酯、炔醇抑制劑和鉑金催化劑組成；

所述單組分導熱硅脂材料通過以下方法制成：

S1：按重量份計，取乙烯基硅油8-9份、20粘度含氫硅油0.2-0.3份、100粘度含氫硅油1.2-1.4份、黑色氧化鐵色粉0.04-0.06份、正硅酸乙酯0.5-0.6份、炔醇抑制劑0.1-0.2份和鉑金催化劑0.04-0.06份，將上述原料攪拌均勻得到基體配方樹脂；

S2：按重量份計，再取9-12份基體配方樹脂，批次稱取共稱取85-95份經表面預處理的導熱粉體與基體配方樹脂混合均勻，制得單組分導熱硅脂材料。

S1中攪拌的具體操作為，將原料加入攪拌機中，真空泵打開并控制真空度＜-95kPa后，以600轉/分鐘轉速攪拌2分鐘得到基體配方樹脂。

S2中具體步驟為：按重量份計，稱取上述基體配方樹脂9-12份加入攪拌機；稱取20-25份經表面預處理的導熱粉體加入攪拌機，在-90Kpa真空條件下高速攪拌10min；再次稱取20-25份經表面預處理的導熱粉體加入攪拌機，在-90Kpa真空條件下高速攪拌10min；最后稱取40-50份導熱粉體混合物加入攪拌機，在-90Kpa真空條件下高速攪拌10min制得單組分導熱硅脂材料。