一种挤出成型取向有序的导热硅胶制备工艺及导热硅胶制造技术

本申请涉及导热材料的领域，尤其是涉及一种挤出成型取向有序的导热硅胶制备工艺及导热硅胶。本申请的硅胶制备工艺包括：步骤一、有机硅聚合物基料制备；步骤二、通过侧喂料装置添加导热粉体和取向有序导热材料；步骤三、螺杆挤出成型，使得硅胶内分子结构按照其分子取向有序成型。本申请按照上述方法得到的导热硅胶厚度在0.1‑10mm之间。由于本发明专利技术采用螺杆挤出硅胶成型工艺，使得本发明专利技术获得的硅胶材料的微观结构取向有序，进而获得的导热硅胶导热效果较佳。

【技术实现步骤摘要】
一种挤出成型取向有序的导热硅胶制备工艺及导热硅胶
本申请涉及导热材料的领域，尤其是涉及一种挤出成型取向有序的导热硅胶制备工艺及导热硅胶。
技术介绍
随着计算机技术的飞速发展，作为计算机系统核心的中央处理器CPU的运算速度越来越快，其发热量也随之增大。如果CPU散热不好，温度过高，很容易导致计算机在运行过程中出现热启动，死机等问题。因此，为CPU提供良好的散热系统是保证计算机正常工作的重要条件之一。导热硅胶垫片常用于设置在计算机内，用于使CPU更快地散热。导热硅胶的导热效果主要与导热系数以及热阻有关，为了追求更好的导热效果，相关技术会在硅胶中添加导热粉体，常见的导热粉体有氧化铝、二氧化硅、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅、铝粉、铜粉、银粉、镍粉等，导热粉体的粒径通常在0.1-100μm之间，但是，不同导热粉体种类的组合及粒径的选用对于导热硅胶的微观结构影响是各不相同的，进而导致导热效果有好有坏。针对上述中的相关技术中导热硅胶的导热效果不理想的情况，有必要设计一种挤出成型取向有序的导热硅胶制备工艺及导热硅胶以克服上述问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种挤出成型取向有序的导热硅胶制备工艺，其具有导热效果好的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种挤出成型取向有序高导热的硅胶垫片，该种导热胶片导热效果优异，能够更好地满足CPU散热需求。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种挤出成型取向有序的导热硅胶制备工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：步骤一、将乙烯基聚硅氧烷、交联剂、抑制剂依次投入行星搅拌机中，搅拌0.5-1h，得到均匀的有机硅聚合物基料；步骤二、将有机硅聚合物基料、导热粉体、碳纤维、铂金催化剂依次加入捏合机混合均匀后，将此混合基料加入螺杆挤出机内，通过压力挤压，经过长管输送，进行第一部分预取向，然后经过漏斗状通道进行互相挤压取向，再经挤出头挤出，形成最终取向的导热基料；步骤三、把经挤出头挤出的导热基料通过点胶平铺的模式点在离型膜上，根据要求叠加成不同的厚度，最后覆盖上膜，施加一定压力压制成一体，经过烤箱或者隧道炉烘烤成型；成型后切成片状，即为有序取向的导热硅胶片材。通过采用上述技术方案，由于采用螺杆挤出的混料方式，取向有序的导热材料在螺杆挤出机的中间段混合熔融时，能够使自然形成取向有序的微观结构，方向与螺杆挤出方向一致，这样一种微观结构能够更好地传输热量，因此，本申请方法得到的导热硅胶具有较好的导热效果。进一步地，所述取向有序导热材料为石墨片，所述螺杆挤出机的挤出头为夹缝式挤出头，夹缝式挤出头包括漏斗部和取向管道部，漏斗部入口管径100~200mm，取向管道的管长200~500mm，取向管道的入口长宽在(100~200)X(20~30)mm之间，出口长宽在(100~200)X(3~8)mm之间。通过采用上述技术方案，石墨片为片状的导热材料，当挤出头形状为夹缝式时，片状的石墨片的水平均匀分布在导热硅胶中，石墨片上下两个面主要起到导热作用，而导热填料填充在石墨片相互之间的缝隙位置处，起到辅助导热作用，充分利用材料特性，使得导热硅胶微观结构有序取向，获得的导热硅胶导热效率高，导热性能好，这样一种取向管道的尺寸设置，能够保证整体的充分取向。进一步地，各步骤中所用到的物料用量如下：乙烯基聚硅氧烷100-600份；导热粉体0-100份；交联剂0.5-3份；铂金催化剂0.5-3份；抑制剂0.0001-0.01份；石墨片50-200份。通过采用上述技术方案，乙烯基聚硅氧烷是获得导热硅胶的主基材，导热粉体和石墨片是主要起到导热作用的材料，交联剂是乙烯基聚硅氧烷形成交联网状的试剂，铂金催化剂能够催化乙烯基聚硅氧烷的交联反应，抑制剂能够避免铂金催化剂中毒现象的发生。将上述比例的各个物料混合，得到的导热硅胶导热效果好，其中，可以使用单一的石墨片取向后制作得到导热硅胶，也可以使用导热粉体和石墨片共同制作得到导热硅胶。进一步地，所述导热粉体为铜粉、氧化铝、二氧化硅、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅、铝粉、银粉或镍粉的一种或几种复配，所述导热粉体的粒径在3μm-5μm之间。通过采用上述技术方案，上述种类的导热粉体均为常见的球状导热粉体，粒径在3μm-5μm之间的导热粉体能够较好地提高导热硅胶整体导热效果。进一步地，所述取向有序导热材料为碳纤维，所述螺杆挤出机的挤出头为圆筒式挤出头，所述圆筒式挤出头包括漏斗部和取向管道部、漏斗部入口管径在100mm-200mm之间，取向管道部的管长在200-500mm之间，取向管道部的入口管径在10-20mm，取向管道部的出口管径在5-10mm。通过采用上述技术方案，碳纤维的微观结构呈长条状，选用碳纤维作为有序取向材料，选用圆筒式的挤出头在螺杆挤出成型时，这些长条状的碳纤维会在螺杆挤出方向上有序排列，这样一种微观结构具有较强的导热能力，这样一种样式的挤出头，能够使得碳纤维取向充分增加最终制作得到的导热硅胶的导热性能。进一步地，各步骤中所用到的物料用量如下：乙烯基聚硅氧烷100-600份；导热粉体0-100份；交联剂0.5-5份；铂金催化剂0.8-5份；抑制剂0.0001-0.01份；碳纤维100-200份。通过采用上述技术方案，乙烯基聚硅氧烷是获得导热硅胶的主基材，导热粉体和碳纤维是主要起到导热作用的材料，交联剂是乙烯基聚硅氧烷形成交联网状的试剂，铂金催化剂能够催化乙烯基聚硅氧烷的交联反应，抑制剂能够避免铂金催化剂中毒现象的发生。将上述比例的各个物料混合，得到的导热硅胶导热效果好，其中，可以使用单一的石墨片取向后制作得到导热硅胶，也可以使用导热粉体和石墨片共同制作得到导热硅胶。进一步地，所述导热粉体为铜粉、氧化铝、二氧化硅、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅、铝粉、银粉或镍粉的一种或几种复配，所述导热粉体的粒径在1μm-3μm之间。通过采用上述技术方案，上述种类的导热粉体均为常见的球状导热粉体，粒径在1μm-3μm之间的导热粉体能够较好地提高导热硅胶整体导热效果。进一步地，所述抑制剂为炔醇类化合物、多乙烯基硅油中的至少一种。通过采用上述技术方案，上述种类的抑制剂能够较好地避免铂金催化剂中毒的现象发生。为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种导热硅胶，由上述记载的方法制备而得。通过采用上述技术方案，上述方法的得到的导热硅胶，其微观结构取向有序，具有较好的导热性能。进一步地，所述导热硅胶的厚度为0.1-10mm。通过采用上述技术方案，在该厚度下的导热硅胶片，能够满足大多数CPU对于散热的要求。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：第一、由于本专利技术采用螺杆挤出硅胶成型工艺，使得本专利技术获得的硅胶材料的微观结构取向有序，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挤出成型取向有序的导热硅胶制备工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：/n步骤一、将乙烯基聚硅氧烷、交联剂、抑制剂依次投入行星搅拌机中，搅拌0.5-1h，得到均匀的有机硅聚合物基料；/n步骤二、将有机硅聚合物基料、导热粉体、碳纤维以及铂金催化剂依次加入捏合机混合均匀后，将此混合基料加入螺杆挤出机内，通过压力挤压，经过长管输送，进行第一部分预取向，然后经过漏斗状通道进行互相挤压取向，再经挤出头挤出，形成最终取向的导热基料；/n步骤三、把经挤出头挤出的导热基料通过点胶平铺的模式点在离型膜上，根据要求叠加成不同的厚度，最后覆盖上膜，施加一定压力压制成一体，经过烤箱或者隧道炉烘烤成型；成型后切成片状，即为有序取向的导热硅胶片材。/n

【技术特征摘要】
1.一种挤出成型取向有序的导热硅胶制备工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：
步骤一、将乙烯基聚硅氧烷、交联剂、抑制剂依次投入行星搅拌机中，搅拌0.5-1h，得到均匀的有机硅聚合物基料；
步骤二、将有机硅聚合物基料、导热粉体、碳纤维以及铂金催化剂依次加入捏合机混合均匀后，将此混合基料加入螺杆挤出机内，通过压力挤压，经过长管输送，进行第一部分预取向，然后经过漏斗状通道进行互相挤压取向，再经挤出头挤出，形成最终取向的导热基料；
步骤三、把经挤出头挤出的导热基料通过点胶平铺的模式点在离型膜上，根据要求叠加成不同的厚度，最后覆盖上膜，施加一定压力压制成一体，经过烤箱或者隧道炉烘烤成型；成型后切成片状，即为有序取向的导热硅胶片材。


2.根据权利要求1所述的一种挤出成型取向有序的导热硅胶制备工艺，其特征在于：所述取向有序导热材料为石墨片，所述螺杆挤出机的挤出头为夹缝式挤出头，夹缝式挤出头包括漏斗部和取向管道部，漏斗部入口管径100~200mm，取向管道的管长200~500mm，取向管道的入口长宽在(100~200)X(20~30)mm之间，出口长宽在(100~200)X(3~8)mm之间。


3.根据权利要求2所述的一种挤出成型取向有序的导热硅胶制备工艺，其特征在于，各步骤中所用到的物料用量如下：
乙烯基聚硅氧烷100-600份；
导热粉体0-100份；
交联剂0.5-3份；
铂金催化剂0.5-3份；
抑制剂0.0001-0.01份；
石墨片50-200份。


4.根据权利要求3所述的一种挤出成型取向有序的导热硅胶制备工艺，其特征在于：所述导热粉体为铜粉、氧化铝、二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟林，左斌文，贺风兰，
申请(专利权)人：深圳市宝力新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44