一种导热硅胶材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于导热材料领域，公开了一种导热硅胶材料及其制备方法与应用。本发明专利技术制备的导热硅胶材料包括以下质量分数：混合导热填料20～2000份，载体100份，交联剂1～10份，抑制剂0.1～5份，铂催化剂0.1～5份。本发明专利技术制备的导热材料不仅具有良好的导热效果、低密度而且具有优异的绝缘性。性能可按照不同要求进行可调节，在电子电器、新能源汽车、通讯行业等领域中可得到广泛的应用。

A Thermal Conductive Silica Gel Material and Its Preparation Method and Application

The invention belongs to the field of thermal conductive materials, and discloses a thermal conductive silica gel material and its preparation method and application. The thermal conductive silica gel material prepared by the invention comprises the following mass fractions: 20-2000 portions of mixed thermal conductive filler, 100 portions of carrier, 1-10 portions of crosslinking agent, 0.1-5 portions of inhibitor and 0.1-5 portions of platinum catalyst. The heat conducting material prepared by the invention not only has good heat conduction effect, low density, but also has excellent insulation. The performance can be adjusted according to different requirements, and can be widely used in the fields of electronics, electrical appliances, new energy vehicles, communication industry and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种导热硅胶材料及其制备方法与应用
本专利技术属于导热材料领域，特别涉及一种导热硅胶材料及其制备方法与应用。
技术介绍
硅橡胶具有良好的耐老化性能、电器绝缘性能、耐高低温性能，导热硅胶材料是在硅胶载体中加入各种导热填料制备得到，常用的导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅等。在载体中填充高质量分数的导热填料可以实现高的导热率，但氧化铝、氧化锌、氮化铝密度较大，制备的导热材料比重较大，不能满足新能源电池、通信领域对材料轻量化的要求，氮化硼比重较低但价格昂贵，难以大量使用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种导热硅胶材料，其拥有低密度高绝缘高导热性能。本专利技术另一目的在于提供上述导热硅胶材料的制备方法。本专利技术再一目的在于提供上述导热硅胶材料在电子电器、新能源汽车、通讯行业中的应用。本专利技术的目的通过下述方案实现：一种导热硅胶材料，包括以下质量份数的组分：所述混合导热填料为粒径小于325目的硅粉中的至少一种，优选为由粒径为325目、800目、1000目、2000目、5000目、8000目的硅粉组成的混合物；更优选地，所述混合导热填料为由质量比为1～10：1～10：1～10：1～10：1～10：1～10的粒径为325目、800目、1000目、2000目、5000目、8000目的硅粉组成的混合物；最优选的，所述的混合导热填料为由质量比为3：2：2：1：1：1的粒径为325目、800目、1000目、2000目、5000目和8000目的硅粉组成的混合物。所述硅粉中Si有效含量不低于98％，优选为不低于99.99％。所述硅粉为未经改性处理的硅粉和改性处理的硅粉中的至少一种，优选为改性处理的硅粉。所述的改性处理的硅粉由干法或湿法改性处理得到，其中干法改性是指将改性剂喷入高速搅拌的硅粉中进行反应；湿法改性为将硅粉加入到改性剂乙醇溶液中进行反应。所述的改性处理中，所用的改性剂为六甲基二硅氮烷和硅烷偶联剂中的至少一种；优选为六甲基二硅氮烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷等中的至少一种；更优选为六甲基二硅氮烷。优选地，所述的湿法改性处理具体包括以下步骤：将硅粉加入到含改性剂的乙醇溶液中，在50～80℃下搅拌0.5～3h，过滤后在30℃～100℃真空干燥；其中所述的改性剂添加质量为硅粉质量的10％～40％；所述的改性剂的乙醇溶液中改性剂的质量浓度为3～15％，优选为8％。所述载体为甲基硅油、乙烯基硅油、羟基硅油、107胶、甲基乙烯基硅橡胶、热塑性塑料和热固性塑料等中的至少一种，优选为乙烯基硅油。优选地，所述载体为粘度不小于300mp*s的乙烯基硅油中的至少一种；更优选地，所述载体为质量比为1～10：1～10：1～10：1～10的粘度为500mp*s的乙烯基硅油、粘度为2000mp*s的乙烯基硅油、粘度为5000mp*s的乙烯基硅油、粘度为10000mp*s的乙烯基硅油的混合物；最优选的，所述的载体为质量比为5：2：2：1的粘度为500mp*s的乙烯基硅油、粘度为2000mp*s的乙烯基硅油、粘度为5000mp*s的乙烯基硅油、粘度为10000mp*s的乙烯基硅油的混合物；所述交联剂为线性甲基氢聚硅氧烷、环状甲基氢聚硅氧烷和含氢硅树脂中的至少一种，优选为线性甲基氢聚硅氧烷，即含氢硅油。所述的线性甲基氢聚硅氧烷粘度为20～500mp*s，含氢量为0.18～6wt％；优选地，所述线性甲基氢聚硅氧烷粘度为30mp*s，含氢量为0.18wt％。所述抑制剂为炔醇类抑制剂、酰胺类抑制剂、马来酸酯类抑制剂和多乙烯基聚硅氧烷类抑制剂中的至少一种；优选为炔醇类抑制剂，更优选为乙炔基环己醇。所述铂催化剂为铂-乙烯基硅氧烷配合物、氯铂酸、铂-乙炔基配合物和醇改性氯铂酸配合物中的至少一种，优选为铂-乙烯基硅氧烷配合物。一种上述导热硅胶材料的制备方法，具体包括以下步骤：(1)将载体、混合导热填料、抑制剂、铂催化剂和交联剂混合，搅拌均匀后排泡，制得混合溶液；(2)将步骤(1)制得的混合溶液进行固化成型，制得导热硅胶材料。步骤(1)所述排泡是在20～50℃的真空条件下排泡10～60min；优选在26℃的真空条件下排泡30min。步骤(2)所述固化成型是在80～160℃下成型5～60min，优选在100℃成型10min。上述的导热材料在电子电器、新能源汽车、通讯行业中的应用。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：(1)本专利技术制备的导热材料不仅具有良好的导热效果、低密度而且具有优异的绝缘性。(2)本专利技术制备的导热材料的性能可按照不同要求进行调节，在电子电器、新能源汽车、通讯行业等领域中可得到广泛的应用。(3)本专利技术使用改性处理后的硅粉作为填充材料，能够有效提高材料的导热系数和表面电阻。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。实施例中所用铂催化剂购买于上海矽宝高新材料有限公司，型号ACS-Pt-10。实施例1将Si有效含量为99.99％的硅粉，按照质量比例：325目：800目：1000目：2000目：5000目：8000目＝10:5:5:5:1:1，配置成混合导热填料。将不同粘度的乙烯基硅油按质量比为500mp*s：2000mp*s：5000mp*s：10000mp*s＝10:5:5:1配置成硅油载体，将20g混合导热填料加入到100g硅油载体中，搅拌均匀，加入1g粘度为30mp*s含氢6wt％的含氢硅油、0.1g乙炔基环己醇，混合搅拌均匀，加入0.1g铂-乙烯基硅氧烷配合物，混合均匀，放入20℃真空干燥箱中抽真空排气泡10min，然后倒入厚度为1mm的模腔中，在80℃下成型60min制备导热片。实施例2将Si有效含量为99.99％的硅粉，按照质量比例：325目：800目：1000目：2000目：5000目：8000目＝5:10:10:1:5:5，配置成100g硅粉混合物，将硅粉混合物加入到267g质量浓度为15％的六甲基二硅氮烷改性剂的乙醇溶液中(改性剂的质量为硅粉的40％)，在50℃下搅拌0.5h，过滤后在30℃真空干燥得到混合导热填料。将不同粘度的乙烯基硅油按质量比为500mp*s:2000mp*s:5000mp*s:10000mp*s＝5:1:1:5配置成硅油载体，将100g混合导热填料加入到100g硅油载体中，搅拌均匀，加入2g粘度为500mp*s含氢3wt％的含氢硅油、1g乙炔基环己醇，混合搅拌均匀，加入1g铂-乙烯基硅氧烷配合物，混合均匀，放入40℃真空干燥箱中抽真空排气泡30min，然后倒入厚度为1mm的模腔中，在100℃下成型20min制备导热片。实施例3将Si有效含量为99.99％的硅粉，并按照质量比例：325目：800目：1000目：2000目：5000目：8000目＝1:1:1:10:10:10，配置成300g硅粉混合物，将硅粉混合物加入到600g质量浓度为5％的六甲基二硅氮烷改性剂的乙醇溶液中(改性剂的质量为硅粉的10％)，在60℃下搅拌1h，过滤后在50℃真空干燥得到混合导热填料。将不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导热硅胶材料，其特征在于，包括以下质量份数的组分：

【技术特征摘要】
1.一种导热硅胶材料，其特征在于，包括以下质量份数的组分：2.根据权利要求1所述的导热硅胶材料，其特征在于：所述混合导热填料为粒径小于325目的硅粉中的至少一种；优选为由粒径为325目、800目、1000目、2000目、5000目、8000目的硅粉组成的混合物；更优选为质量比为1～10：1～10：1～10：1～10：1～10：1～10的粒径为325目、800目、1000目、2000目、5000目、8000目的硅粉组成的混合物。3.根据权利要求2所述的导热硅胶材料，其特征在于：所述硅粉为未经改性处理的硅粉和改性处理的硅粉中的至少一种；其中，改性处理的硅粉由干法改性或湿法改性处理得到，干法改性是指将改性剂喷入高速搅拌的硅粉中进行反应；湿法改性为将硅粉加入到改性剂乙醇溶液中进行反应；所述改性处理中所用的改性剂为六甲基二硅氮烷和硅烷偶联剂中的至少一种。4.根据权利要求3所述的导热硅胶材料，其特征在于：所述改性处理的改性剂为六甲基二硅氮烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。5.根据权利要求3所述的导热硅胶材料，其特征在于：所述的湿法改性具体包括以下步骤：将硅粉加入到含改性剂的乙醇溶液中，在50～80℃下搅拌0.5～3h，过滤后在30℃～100℃真空干燥；其中，所述改性剂添加质量为硅粉质量的10％～40％；所述的改性剂的乙醇溶液中改性剂的质量浓度为3～15％。6.根据权利要求1所述的导热硅胶材料，其特征在于：所述载体为甲基硅油、乙烯基硅油、...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱立新，李要山，吴良辉，
申请(专利权)人：华南协同创新研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44