一种兼具防静电导热功能的硅橡胶片材及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种兼具防静电导热功能的硅橡胶片材及其制备方法，属于防静电导热复合材料领域，涉及一种液体硅凝胶经导电剂处理后，再与改性的导热粉体填料复合，在一定条件下热固化制备成导热防静电型用于电子电路板、热功率元件、热界面填隙的柔性片材。该防静电导热型片材由含经导电剂处理过的A、B组份的液体硅凝胶基体、经多种不同类型不同粒径配合及偶联剂处理的导热无机填料粉体组成，该柔性片材可以经多辊压延机压延热固化批量化生产，通过本发明专利技术可以制得的片材表面电阻在105～109范围内可调节，剥离静电电压＜1KV，导热系数可达5.2W/mk以上。

【技术实现步骤摘要】
一种兼具防静电导热功能的硅橡胶片材及其制备方法
本专利技术属于复合材料的制备领域，涉及一种多功能性复合材料的制备方法，具体的说涉及一种防静电导热功能的硅橡胶片材的制备方法。
技术介绍
现今电子产品的小型化，诸如手机、平板电脑、阅读器、电脑等，使得集成电路的集成度更高，封装要求也更高，在封装过程中，配件本身产生的静电危害不容忽视，另一方面，随之而来的散热问题也制约了电子消费品向薄、轻、小、便携式的发展方向。在高温超导材料普及应用之前，探索具备防静电性能好、同时导热率高、耐高温的新型材料显得至关重要。这种材料能保证电子产品在装配过程中减少甚至消除静电危害，同时也具备很好的导热散热性能，使得装配过程中的良品率得以增加，同时也使得电子产品消费品后期的可靠性及使用寿命得到了延长等。目前市面上同类产品的批量化生产方式都采用多辊压延压延出片的方式，而本专利技术也才可采用这种成熟的生产方式，无需特种设备，从而节省了生产设备这方面的成本。市面上的一些同类产品均只强调了导热性，而忽视了产品本身及从包装保护方面所产生的静电危害性。如：申请号201510473750.5公开号CN106433131A的中国专利一种石墨烯基导热硅胶及其制备方法，采取了用有机多孔聚合物与包含石墨烯粉体、陶瓷粉体、偶联剂、乙醇水溶液的浆料的多重步骤进行改性，再进行烘干烧结，再选取合适的硅橡胶进行复合制备导热硅橡胶，能制备得到导热系数在5—7W/mk的导热硅橡胶，但是没有防静电性能，该方法存在改性过程复杂，另要进行烧结处理也是比较耗能的；申请号201210586609.2公开号CN103059576A的中国专利一种高导热柔性硅胶垫片及其制备方法，采取先用偶联剂改性球形氧化铝导热粉体，再用该改性球形氧化铝与乙烯基硅油、二甲基硅油、含氢硅油、催化剂进行复合调配制备基料，之后进行基料的压片热固化，可以得到导热系数超过4.2W/mk的硅橡胶垫片，该方法优点是工艺过程简单易行，容易批量化生产，但是也没有考虑到后续产品本身的防静电性和在使用过程中所生产的静电危害性，另有申请号200510106806.X公开号CN1753171A；申请号201210496959.X公开号CN102925100A；申请号201310629967.1公开号CN103627179A；申请号201310078608.1公开号CN10314619A的专利都是关于制备导热硅橡胶的片材的方法，但是都存在产品本身只具备导热性能，而没有关注产品本身的防静电能力。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服传统导热垫片只关注导热性能而忽视产品的防静电能力的问题，提供了一种兼具防静电导热功能的硅橡胶片材及其制备方法，通过本专利技术所制备的硅橡胶片材兼具了导热与防静电能力。本专利技术提供了一种兼具防静电导热功能的硅橡胶片材，包括以下组分：本专利技术还提供一种制备兼具防静电导热功能的硅橡胶片材的方法，具体步骤如下：步骤一、将A、B组分液体硅凝胶分别与导电剂进行复合处理：按质量比，A组分硅凝胶:导电剂＝8～10:1以500～1000W的功率进行超声分散0.5—1小时；按质量比，B组分硅凝胶:导电剂＝8～10:1以500～1000W的功率进行超声分散0.5—1小时；步骤二、选取一种或多种不同类型不同粒径的的导热填料进行混合搭配；按质量比，取混合后的导热填料:偶联剂＝1000:1～5在95％的酒精溶液中，用高速分散机进行分散处理1～3小时；完成后在100℃条件下干燥，之后将结块的粉体进行研磨；步骤三、将将步骤一、步骤二所述的处理完成的两部分在抽真空行星式搅拌机中进行混合均匀，得到混合好的胶料；该胶料包括以下组成：步骤四、选取兼具防静电及离型作用的PET膜，将步骤三中混合分散好的胶料用多辊压延机进行压延出片、热固化成型，即可制得表面电阻在105～109范围内可调节，剥离静电电压＜1KV，导热系数可达5.2W/mk以上成品。进一步的，所述A组分液体硅凝胶为含Si-H键的硅油，B组分液体硅凝胶为含-CH＝CH2键的硅油和Pt催化剂的混合物，A、B组分粘度均在500——7000mpa·s之间，并且室温可操作时间大于2小时。进一步的，所述的导电剂为：石墨烯粉体、导电炭黑、碳纳米管、石墨纤维粉体、高纯石墨粉、碳纤维粉中的一种或者两种以上的组合。进一步的，所述的导电剂需满足条件：依据GB/T-24521-2009标准测试，导电剂粉体体积电阻率在20—30MPa压力下≤10-3Ω·cm。进一步的，所述混合后的导热填料为：氧化镁、α-球形氧化铝、氮化铝、氮化硅、六方氮化硼、立方氮化硼、金刚石粉、二氧化硅、碳化硅中的一种或者两种以上的组合，且该混合后的导热填料中的每一种的平均粒径≤150μm。进一步的，所述的偶联剂为不含氮元素、硫元素的硅烷类偶联剂。进一步的，所述的A、B组分液体硅凝胶分别与导电剂进行复合处理后的粘度控制在500—10000mpa·s范围内。进一步的，所述的兼具防静电及离型作用的PET膜厚度为50μm—100μm，表面电阻为105—106Ω，离型力大小3—10g。进一步的，所述的压延出片厚度控制在0.3—5mm，热固化成型温度控制在135℃—150℃内，时间控制在10—30分钟内。在本专利技术的优选实施例中，分别控制固化成型条件为：①0.5mm厚度，135℃/20分钟；②0.5mm厚度，150℃/10分钟；③1.0mm厚度，135℃/20分钟；④1.0mm厚度，150℃/10分钟。有益效果相比现有技术制备方法，本专利技术的有益效果在于，本专利技术通过选择合适基材的液体硅凝胶基体，然后与导电剂进行复合，改善了最后成品的防静电能力；另外通过不同类别不同粒径的导热粉体搭配，及偶联剂对导热粉体的改性，提高了成品的导热性能；选用了特定的PET离型膜，使成品在后续使用过程中减少了静电的危害性，可以使得成品的剥离静电电压＜1KV，最小可接近0KV；还有就是本专利技术无需特种生产设备，可以利用现有成熟的生产方式进行批量化生产，从而节省了生产设备这方面的成本。具体实施方式为更好的解释本专利技术，结合以下具体实施例对兼具防静电导热功能的硅橡胶片材的制备方法进一步的详述。但本实施例不能用于限制本专利技术，凡是采用本专利技术的相似方法及其相似变化，均应列入本专利技术的保护范围。实施例1一种兼具防静电导热功能的硅橡胶片材的制备方法，按以下步骤制备而成：(1)向50g液体硅凝胶A组分胶中加入满足条件(依据GB/T-24521-2009标准测试，导电剂粉体体积电阻率在20—30MPa压力下≤10-3Ω·cm)的导电剂导电炭黑粉5.6g，使用500W功率超声分散0.5小时；向50g液体硅凝胶B组分中加入满足条件的导电剂导电炭黑粉5.6g，使用500W功率超声分散0.5小时。(2)选取150g片径2μm的氧化镁粉体，375g粒径90μm的α-球形氧化铝，225g粒径45μm的α-球形氧化铝进行复配混合,再将其加入到300ml溶解有1gA174偶联剂的95％的乙醇溶液中，用高速分散机分散处理2小时，完成后在100℃烘箱中干燥，冷却后研磨成无大颗粒的备用粉体。(3)将步骤(1)(2)中的三部分混合，用行星式抽真空搅拌机混合均匀。(4)选取满足条件的离型膜(兼具防静电及离型作用的PET膜，其厚度为5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼具防静电导热功能的硅橡胶片材，其特征在于，包括以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种兼具防静电导热功能的硅橡胶片材，其特征在于，包括以下组分：2.根据权利要求1所述的一种兼具防静电导热功能的硅橡胶片材的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、将A、B组分液体硅凝胶分别与导电剂进行复合处理：按质量比，A组分硅凝胶:导电剂＝8～10:1以500～1000W的功率进行超声分散0.5—1小时；按质量比，B组分硅凝胶:导电剂＝8～10:1以500～1000W的功率进行超声分散0.5—1小时；步骤二、选取一种或多种不同类型不同粒径的的导热填料进行混合搭配；按质量比，取混合后的导热填料:偶联剂＝1000:1～5在95％的酒精溶液中，用高速分散机进行分散处理1～3小时；完成后在100℃条件下干燥，之后将结块的粉体进行研磨；步骤三、将将步骤一、步骤二所述的处理完成的两部分在抽真空行星式搅拌机中进行混合均匀，得到混合好的胶料；该胶料包括以下组成：步骤四、选取兼具防静电及离型作用的PET膜，将步骤三中混合分散好的胶料置于该PET膜上用多辊压延机进行压延出片、热固化成型，即可制得表面电阻在105～109范围内可调节，剥离静电电压＜1KV，导热系数可达5.2W/mk以上成品。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述A组分液体硅凝胶为含Si-H键的硅油，B组分液体硅凝胶为含-CH＝CH2键的硅油和Pt催化剂的混合物，A、B组分粘度均在500——7...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺祖章，张燕萍，赵志国，
申请(专利权)人：上海利物盛企业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31