一种聚氨酯低密度导热凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种聚氨酯低密度导热凝胶及其制备方法，属于导热技术领域，所述导热凝胶由A组分和B组分混合而成，其中A组分中添加聚合物多元醇，B组分中添加异氰酸酯，利用聚合物多元醇和异氰酸酯进行交联得到的产物作为导热凝胶的基体，将改性导热粉体、玻璃微珠、增塑剂、除水剂等成分均匀分散在凝胶基体中，得到导热凝胶，固化后的聚氨酯低密度导热凝胶再经过导热系数和密度测试后，对比普通有机硅导热凝胶的测试结果，明显得知本发明专利技术的聚氨酯低密度导热凝胶在不仅在导热上有明显的提升，而且密度更低。密度更低。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯低密度导热凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及导热
，特别涉及一种聚氨酯低密度导热凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着汽车行业，电子行业的发展，电子元件越来越精细化、密集化、轻量化、小型化，不仅使得设备在运行时候所产生的热量越来越大，要求导热材料有更高的导热性能，未来减轻设备的重量，也要求导热材料有更低的密度。
[0003]现有的导热材料也越来越多样化，有导热垫片、导热硅脂、导热凝胶等，而导热凝胶作为一种客户端成型产品，相比于导热垫片、导热硅脂，能实现自动化点胶，操作简单，且能对不规则的地方进行填充，具有较低的热阻，导热凝胶有势成为导热领域的主要材料。
[0004]现有的导热材料大多数都是有机硅体系材料，有机硅导热凝胶虽然有高导热，低应力、低热阻、高绝缘等特性，但是其放置在电子设备中固化后，导热凝胶中的硅油会由于受热和零部件的挤压而渗出，硅油中的挥发物也会对设备造成不可逆的损害，而聚氨酯导热凝胶刚好可以弥补这一缺陷，然而国内现在对有机硅材料研究较多，低密度的有机硅导热凝胶也已经有所研究，而低密度的聚氨酯产品仍然是比较空白，如果能解决以上问题，导热材料的应用将会更加广泛。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种聚氨酯低密度的导热凝胶及其制备方法，旨在解决导热材料由于体系和密度的问题导致应用不广的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]一种聚氨酯低密度导热凝胶，其特征在于：所述导热凝胶由A组分和B组分混合而成，所述所述A组分的制备原料按照总量百分比包括：改性导热粉体50％～80％、玻璃微珠0％～5％、聚合物多元醇10％～30％、除水剂0％～1％、增塑剂1％～20％、异氰酸酯1％～10％，所述B组分的制备原料按照总量百分比包括：改性导热粉体50％～80％、玻璃微珠0％～5％、聚合物多元醇10％～30％、增塑剂1％～20％、催化剂0.1％～1％。
[0008]优选的，所述改性导热粉体是用表面改性剂对导热填料进行表面处理后得到的，表面改性剂一般为导热填料的0.5～5％；其中表面改性剂包括硅烷偶联剂3-氨基丙基乙氧基硅氧烷(KH550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)、十二烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等的一种或者几种；导热填料选自氢氧化铝(AL(OH)3)、氮化硼(BN)、氮化铝(ALN)、硅酸铝(AL2SiO5)、氧化铝(AL2O3)的一种或几种。
[0009]优选的，所述改性导热粉体制备方法如下：
[0010]向1000g的导热导热粉体加入5～50g的表面改性剂和50～500g的乙醇和10～100g的蒸馏水，在25℃的条件下，在混合机中混合10～20min，在120-140℃的条件下在混合机中反应20～30min即可。
[0011]优选的，所述聚合物多元醇为蓖麻油改性多元醇或聚烯烃多元醇；其中所述蓖麻油改性多元醇包括数均分子量为300～500、500～1000、1000～1500、1500～2000的一种或多种，所述聚烯烃多元醇为端羟基聚丁二烯(HTPB)、端羟基丁二烯(HTBN)、端羟基丁二烯-苯乙烯共聚物(HTBS)的一种或多种。
[0012]优选的，所述除水剂为噁唑烷类除水剂、对甲苯磺酰异氰酸酯(PISI)和原甲酸三乙酯(CH(OCH2CH3)3)其中的一种或几种。
[0013]优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、邻苯二甲酸二环已酯(DHCP)、苯甲酸二乙二醇酯、磷酸三(2-乙基己基)酯(TOP)、偏苯三酸三辛酯(TOTM)中的一种或几种。
[0014]优选的，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二甲苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)中的一种或者多种。
[0015]优选的，所述催化剂为胺类催化剂、有机锡催化剂、有机铋催化剂、有机锌催化剂中的一种或多种；其中所述胺类催化剂为N,N-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、N,N,N',N'-四甲基亚烷基二胺、三乙胺(TEA)、N,N-二甲基亚己胺(DMCHA)、N,N-二甲基苄胺、N-甲基吗啉(NMM)、N-乙基吗啉、N,N
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二乙基哌嗪、三乙醇胺、二甲基乙醇胺(DMEA)、N,N
’-
二甲基吡啶的一种或多种，所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯(T-12)、辛酸亚锡(T-9)、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡的一种或多种。
[0016]一种聚氨酯低密度导热凝胶的制备方法，包括第一组分和第二组分的制备，具体的制备方法如下：
[0017]第一组分的制备是按照质量百分比计算并称取A组分原料，其中改性导热粉体和聚合物多元醇均预先在90-100℃的真空干燥箱中除水，混合均匀后真空脱泡得到第一组份后再密封包装；
[0018]第二组分的制备是按照质量百分比计算并称取B组分原料，其中改性导热粉体和聚合物多元醇均预先在90-100℃的真空干燥箱中除水，混合均匀后真空脱泡得到第二组份后再密封包装；
[0019]将制得的第一组分和第二组分混合均匀，再利用真空脱泡箱进行脱泡制得导热凝胶，最后将导热凝胶固化即可。
[0020]优选的，所述混合均匀的方式包括搅拌，搅拌的速率为600-1000rpm，搅拌时间为10～20min；真空脱泡的方式包括真空振动脱泡，相对真空压力为-0.1MPa～-0.08mpa，脱泡时间为10～20min。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0022](1)本聚氨酯低密度导热凝胶较传统的有机硅导热凝胶，有了质的提高，传统的有机硅导热凝胶长时间受热和挤压会渗油，挥发污染元件，缩短产品的使用寿命，而本专利技术制得的导热凝胶使用寿命更长。
[0023](2)本聚氨酯低密度导热凝胶采用处理过的导热粉体和玻璃微珠进行复配，具有较高的导热性和较低的密度，非常符合汽车行业、电子行业发展的要求，适用性广。
具体实施方式
[0024]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0025]首先，对本专利技术实施提供的导热凝胶剂及其制备方法进行简要概述。
[0026]本专利技术的技术方案，利用聚合物多元醇和异氰酸酯进行交联得到的产物作为导热凝胶的基体，将改性导热粉体、玻璃微珠、增塑剂、除水剂等成分均匀分散在凝胶基体中，得到导热凝胶。
[0027]鉴于聚合物多元醇和改性导热填料中的水分子会于异氰酸酯反应，从而影响后续聚合物多元醇和异氰酸酯反应，需要进行真空脱水处理。
[0028]鉴于聚合物多元醇和异氰酸酯混合即发生交联反应，会造成改性导热粉体、玻璃微珠、增塑剂、除水剂等成分可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯低密度导热凝胶，其特征在于：所述导热凝胶由A组分和B组分混合而成，所述所述A组分的制备原料按照总量百分比包括：改性导热粉体50％～80％、玻璃微珠0％～5％、聚合物多元醇10％～30％、除水剂0％～1％、增塑剂1％～20％、异氰酸酯1％～10％，所述B组分的制备原料按照总量百分比包括：改性导热粉体50％～80％、玻璃微珠0％～5％、聚合物多元醇10％～30％、增塑剂1％～20％、催化剂0.1％～1％。2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯低密度导热凝胶，其特征在于：所述改性导热粉体是用表面改性剂对导热填料进行表面处理后得到的，表面改性剂一般为导热填料的0.5～5％；其中表面改性剂包括硅烷偶联剂3-氨基丙基乙氧基硅氧烷(KH550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)、十二烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等的一种或者几种；导热填料选自氢氧化铝(AL(OH)3)、氮化硼(BN)、氮化铝(ALN)、硅酸铝(AL2SiO5)、氧化铝(AL2O3)的一种或几种。3.根据权利要求2所述的一种聚氨酯低密度导热凝胶，其特征在于：所述改性导热粉体制备方法如下：向1000g的导热导热粉体加入5～50g的表面改性剂和50～500g的乙醇和10～100g的蒸馏水，在25℃的条件下，在混合机中混合10～20min，在120-140℃的条件下在混合机中反应20～30min即可。4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯低密度导热凝胶，其特征在于：所述聚合物多元醇为蓖麻油改性多元醇或聚烯烃多元醇；其中所述蓖麻油改性多元醇包括数均分子量为300～500、500～1000、1000～1500、1500～2000的一种或多种，所述聚烯烃多元醇为端羟基聚丁二烯(HTPB)、端羟基丁二烯(HTBN)、端羟基丁二烯-苯乙烯共聚物(HTBS)的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种聚氨酯低密度导热凝胶，其特征在于：所述除水剂为噁唑烷类除水剂、对甲苯磺酰异氰酸酯(PISI)和原甲酸三乙酯(CH(OCH2CH3)3)其中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的一种聚氨酯低密度导热凝胶，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DO...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓辉，洪莺珊，姜坤，
申请(专利权)人：深圳市傲川科技有限公司，
类型：发明
国别省市：