一种高触变硅基导热凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高触变硅基导热凝胶，属于导热材料技术领域，包括导热粉体，所述导热粉体含有3个碳原子及以上的直链或支链烷烃基表面包覆层结构，所述导热粉体的表面接枝率范围为0.02％～2.5％。本发明专利技术提供的一种高触变硅基导热凝胶，直接通过调控导热粉体表面的包覆层结构和接枝率来调控该种高触变性导热凝胶的触变性；具有优异的抗滑移性能，能满足日益严苛的应用场景。本发明专利技术还提供一种高触变硅基导热凝胶的制备方法。基导热凝胶的制备方法。基导热凝胶的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种高触变硅基导热凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于导热材料
，更具体地说，是涉及一种高触变硅基导热凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着集成技术和微封装技术的快速发展，电子元器件和电子设备向小型化和微型化的方向发展，电子元器件的处理速度不断提高，使其在有限的体积内产生了更多的热量。这些热量会降低电子元器件的运行速度，甚至导致电子设备的故障。为了消除这种由热引起的不利影响，行业上通常使用具有高导热性的热界面材料将产生的热量传递到电子元器件的外部。导热凝胶是一种柔性的热界面填充材料，具有高导热性、低界面热阻、低应力、填隙公差大、可自动化点胶和适用于各种不同规则形状的优点，广泛应用于LED芯片、通信设备、消费电子、内存模块、IGBT及其它功率模块、功率半导体领域。
[0003]尽管导热凝胶有以上明显的优势，但是也依然存在不足之处：导热凝胶是一种柔性有机
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无机复合材料，在使用过程中不可避免出现竖直放置和高低温循环交替冲击和震动的情况，因此常规导热凝胶材料在电子元器件与散热器之间会出现不同程度的滑移，使导热界面的传热效率显著降低，进而导致电子元器件温度升高，影响电子设备的稳定运行。
[0004]研究发现，触变性较低的常规导热凝胶材料在实际应用中存在明显的滑移倾向，影响导热界面的传热效率，而高触变导热凝胶则能有效规避这种技术问题。为了提高导热凝胶的抗滑移性能，国内外的一些专利和文献资料通常采用在体系中加入适量的触变剂如气相二氧化硅、氢化蓖麻油或有机膨润土等来改善。然而，添加触变剂来调节导热凝胶触变性的同时也会增加其粘度，且触变性越强其粘度增加越明显，粘度的增加则会直接影响导热凝胶的点胶工艺性能。
[0005]因此，开发具有高触变性的导热凝胶仍然具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种高触变硅基导热凝胶及其制备方法，旨在解决现有技术中的存在的不能同时具备优异的抗滑移性能和良好的点胶工艺的技术问题。
[0007]本专利技术提供了一种高触变硅基导热凝胶，包括：导热粉体，所述导热粉体含有表面包覆层结构，所述导热粉体的表面接枝率范围为0.02％～2.5％。
[0008]优选地，所述导热粉体由第一球形粉体、第二球形粉体、第三球形粉体构成；所述第一球形粉体的颗粒尺寸为60～90μm；所述第二球形粉体的颗粒尺寸为10～20μm；所述第三球形粉体的颗粒尺寸为0.5～5μm。
[0009]优选地，所述第一球形粉体、所述第二球形粉体、所述第三球形粉体的体积比为3:2:1。
[0010]优选地，所述导热粉体为氧化铝、氧化锌、氧化镁、氧化钛、氮化铝、氮化硼、碳化硅、铝粉、铜粉、银粉中的一种或者多种。
[0011]优选地，包括以下质量分数的组分：
[0012]乙烯基甲基硅油2％～6％、甲基含氢硅油1％～3％、导热粉体90％～96％、乙炔基环己醇0.001％～0.01％、甲基乙烯基硅氧烷配位的铂催化剂0.005％～0.02％。
[0013]一种高触变硅基导热凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0014]步骤一、使用处理剂改性导热粉体，使得所述导热粉体的表面接枝率范围为0.02％～2.5％；
[0015]步骤二、按预设比例称取乙烯基硅油、含氢硅油、步骤一制得的导热粉体、抑制剂和催化剂；
[0016]步骤三、将步骤二称取的原料混合均匀，其中，搅拌速度20～50rpm，搅拌时间30～90min；然后在80～120℃下硫化20～40min得到最终产物。
[0017]优选地，步骤一中使用的处理剂包含碳原子数为3个及以上的直链或支链烷烃基。
[0018]优选地，步骤一包括以下步骤：
[0019]将所述处理剂配成醇溶液；
[0020]通过干法或湿法工艺将所述处理剂分散到粉体表面，并通过分步加入、多段控温升温使处理剂按特性结构反应并接枝到粉体表面；其中第一步处理剂加入后在60℃下控温2～4h；第二步处理剂加入后在85℃下控温3～5h；最后在120℃下控温1～2h。
[0021]优选地，所述导热粉体由第一球形粉体、第二球形粉体、第三球形粉体构成；处理所述第一球形粉体的所述处理剂的用量为0.1％～0.8％，表面接枝率为0.02～0.05％；处理所述第二球形粉体的所述处理剂的用量为0.15％～1.2％，表面接枝率为0.03～0.12％；处理所述第三球形粉体的所述处理剂的用量为0.2％～5％，表面接枝率为0.10～2.50％。
[0022]本专利技术提供的一种高触变硅基导热凝胶及其制备方法的有益效果在于：与现有技术相比，直接通过调控导热粉体表面的包覆层结构和接枝率来调控该种高触变性导热凝胶的触变性；该种导热凝胶的触变性调整对体系粘度影响不大，使其具有高触变的同时又不增加体系粘度，不影响凝胶的点胶工艺性。该种高触变性导热凝胶具有优异的抗滑移性能，能满足日益严苛的应用场景。
[0023]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1示出了现有技术中所使用的一种高触变硅基导热凝胶的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。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，并不用于限定本专利技术。
[0027]请参阅图1，现对本专利技术提供的一种高触变硅基导热凝胶进行说明。所述一种高触变硅基导热凝胶，包括：导热粉体，导热粉体含有表面包覆层结构，导热粉体的表面接枝率范围为0.02％～2.5％。
[0028]在本实施例中，导热粉体由第一球形粉体、第二球形粉体、第三球形粉体构成；所述第一球形粉体的颗粒尺寸为60～90μm；所述第二球形粉体的颗粒尺寸为10～20μm；所述第三球形粉体的颗粒尺寸为0.5～5μm。
[0029]在本实施例中，第一球形粉体、第二球形粉体、第三球形粉体的体积比为3:2:1。
[0030]在本实施例中，导热粉体为氧化铝、氧化锌、氧化镁、氧化钛、氮化铝、氮化硼、碳化硅、铝粉、铜粉、银粉中的一种或者多种。
[0031]在本实施例中，该种高触变硅基导热凝胶包括以下质量分数的组分：
[0032]乙烯基甲基硅油2％～6％、甲基含氢硅油1％～3％、导热粉体90％～96％、乙炔基环己醇0.001％～0.01％、甲基乙烯基硅氧烷配位的铂催化剂0.005％～0.02％。
[0033]本专利技术还提供一种高触变硅基导热凝胶的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高触变硅基导热凝胶，其特征在于：包括导热粉体，所述导热粉体含有特定的表面包覆层结构，所述导热粉体的表面接枝率范围为0.02％～2.5％。2.如权利要求1所述的一种高触变硅基导热凝胶，其特征在于：所述导热粉体由处理剂表面接枝率为0.02％～0.05％的第一球形粉体、处理剂表面接枝率为0.03％～0.12％的第二球形粉体、处理剂表面接枝率为0.10％～2.50％的第三球形粉体构成；所述第一球形粉体的颗粒尺寸为60～90μm；所述第二球形粉体的颗粒尺寸为10～20μm；所述第三球形粉体的颗粒尺寸为0.5～5μm。3.如权利要求2所述的一种高触变硅基导热凝胶，其特征在于：所述第一球形粉体、所述第二球形粉体、所述第三球形粉体的体积比为3:2:1。4.如权利要求1所述的一种高触变硅基导热凝胶，其特征在于：所述导热粉体为氧化铝、氧化锌、氧化镁、氧化钛、氮化铝、氮化硼、碳化硅、铝粉、铜粉、银粉中的一种或者多种。5.如权利要求1
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4任一项所述的一种高触变硅基导热凝胶，其特征在于，包括以下质量分数的组分：乙烯基甲基硅油2％～6％、甲基含氢硅油1％～3％、导热粉体90％～96％、乙炔基环己醇0.001％～0.01％、甲基乙烯基硅氧烷配位的铂催化剂0.005％～0.02％。6.一种高触变硅基导热凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、使用处理剂改性导热粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐云辉，周占玉，韩杨，吴晓宁，
申请(专利权)人：北京中石伟业科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：