非蜡类相变导热片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种非蜡类相变导热片及其制备方法，非蜡类相变导热片包括原料及其质量份数如下：聚合物基体0.5份～20份、导热填料60份～98份、偶联剂0.01份～3份、稀释剂0.1份～10份、增粘剂0.1份～5份以及辅助剂0.1份～1份。本发明专利技术的非蜡类相变导热片，采用低温度软化的聚合物基体完全替代蜡材料，有效解决材料老化后的材料变干、变脆等问题；聚合物基体结合稀释剂等其他原料的配合，在满足电子器件的应用环境的温度和压力下具有较好的流动性，保证一定的散热接触面积；热阻低，能够很好地进行热量传导，提高散热效果。提高散热效果。

【技术实现步骤摘要】
非蜡类相变导热片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及相变导热
，尤其涉及一种非蜡类相变导热片及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着5G技术的大规模应用，电子设备小型化、便携化、集成度高等特点，芯片散热成为当前的首要问题。在微电子材料表面和散热器之间存在极细微的凹凸不平的空隙，而散热器与材料表面实际接触面积比较小，其余均为空气间隙。因为空气热导率只有0.024W/(m
·
K)，是热的不良导体，将导致电子元件与散热器间的接触热阻非常大，严重阻碍了热量的传导，最终造成散热器的效能低下。
[0003]一般地，热界面材料(TIM)被广泛应用于微电子材料表面和散热器之间，排除其中的空气，建立热传导通道，高效地将热量传导至散热器。相变导热材料(T
‑
PCM)作为有着非常巨大潜力的TIM材料，在此方面发挥了出众的性能。但传统的T
‑
PCM材料通常含有小分子量的蜡，经过长时间应用后材料也会面临变干、变脆等问题，热量不能及时散出，导致电子器件故障频出。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种有效解决材料老化后变干、变脆等问题的非蜡类相变导热片及其制备方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种非蜡类相变导热片，包括原料及其质量份数如下：
[0006]聚合物基体0.5份～20份、导热填料60份～98份、偶联剂0.01份～3份、稀释剂0.1份～10份、增粘剂0.1份～5份以及辅助剂0.1份～1份。
[0007]优选地，所述聚合物基体包括硅橡胶、硅树脂、环氧树脂、丙烯酸、聚氨酯、聚烯烃、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中至少一种；
[0008]所述聚烯烃包括聚异丁烯、乙烯
‑
丙烯、苯乙烯
‑
乙烯/丁烯
‑
苯乙烯、聚乙烯
‑
丁烯、乙烯
‑
辛烯共聚物、端羟基聚丁二烯、氢化聚烯烃中的至少一种。
[0009]优选地，所述聚合物基体选用乙烯
‑
丁烯共聚物和/或乙烯
‑
辛烯共聚物。
[0010]优选地，所述导热填料包括银、铜、铝、锌、镀银铝、镀铝碳纤维、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、氧化铝、氧化锌、二氧化硅、氮化铝及氮化硼中至少一种。
[0011]优选地，所述导热填料具有三种不同粒径，其中第一种粒径和第二种粒径分别为1μm
‑
30μm，第三种粒径为0.1μm
‑
1μm。
[0012]优选地，所述第一种粒径的导热填料、第二种粒径的导热填料和第三种粒径的导热填料的质量比为1：(0.1
‑
10)：(0.1
‑
10)。
[0013]优选地，所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、铝锆酸酯偶联剂中的至少一种。
[0014]优选地，所述稀释剂包括甲苯、二甲苯、石脑油、石蜡油、戊烷、己烷、异己烷、庚烷、
石油醚、矿物油、煤油、硅油、异丁基苯、甲基萘、乙基甲苯、四氢呋喃中至少一种。
[0015]优选地，所述增粘剂包括C9石油树脂、C5石油树脂、萜烯树脂、松香树脂、环氧、聚氨酯、丙烯酸中至少一种。
[0016]优选地，所述辅助剂包括抗氧剂、阻燃剂和增强剂中至少一种。
[0017]所述抗氧剂包括酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂中至少一种。
[0018]所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、卤系阻燃剂、氮磷系阻燃剂中至少一种。
[0019]所述增强剂包括活性晶须硅、气相白炭黑、石墨烯、碳纤维中至少一种。
[0020]本专利技术还提供一种非蜡类相变导热片的制备方法，包括以下步骤：
[0021]S1、将聚合物基体、增粘剂、稀释剂和辅助剂混合，加热至100℃
‑
130℃并搅拌1.5h
‑
2.5h，形成分散均匀的熔体材料；
[0022]S2、将偶联剂和导热填料加入所述熔体材料中，在真空环境下加热至80℃
‑
120℃并搅拌0.5h
‑
1h，得到相变材料；
[0023]S3、将所述相变材料经压延机压片处理，得到非蜡类相变导热片。
[0024]本专利技术的有益效果：采用低温度软化的聚合物基体完全替代蜡材料，有效解决材料老化后的材料变干、变脆等问题；聚合物基体结合稀释剂等其他原料的配合，在满足电子器件的应用环境的温度和压力下具有较好的流动性，保证一定的散热接触面积；热阻低，能够很好地进行热量传导，提高散热效果。
具体实施方式
[0025]本专利技术的非蜡类相变导热片，包括原料及其质量份数如下：
[0026]聚合物基体0.5份～20份、导热填料60份～98份、偶联剂0.01份～3份、稀释剂0.1份～10份、增粘剂0.1份～5份以及辅助剂0.1份～1份。
[0027]其中，本专利技术采用聚合物基体代替常规相变导热片中的蜡材料(如相变蜡)，以此解决蜡材料带来的老化后变干变脆等问题。聚合物基体在上述原料形成的复合材料中，为复合材料提供一定的强度。作为选择，聚合物基体包括硅橡胶、硅树脂、环氧树脂、丙烯酸、聚氨酯、聚烯烃、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中至少一种。
[0028]其中，聚烯烃包括聚异丁烯、乙烯
‑
丙烯、苯乙烯
‑
乙烯/丁烯
‑
苯乙烯、聚乙烯
‑
丁烯、乙烯
‑
辛烯共聚物、端羟基聚丁二烯、氢化聚烯烃中的至少一种。
[0029]优选地，聚合物基体选用熔融温度不超过100℃(具有低温度软化点)的高分子材料，具体可优选乙烯
‑
丁烯共聚物和/或乙烯
‑
辛烯共聚物。
[0030]导热填料包括金属粉、金属氧化物、氮化物、碳材料中至少一种或其组合物。具体地，导热填料包括银、铜、铝、锌、镀银铝、镀铝碳纤维、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、氧化铝、氧化锌、二氧化硅、氮化铝及氮化硼中至少一种。
[0031]在本专利技术中，导热填料具有三种不同粒径，采用不同粒径的导热填料进行配合，可以使得较小粒径的导热填料粉体可以填充在较大粒径的导热填料粉体之间的空隙中，减少或去除非蜡类相变导热片中的空隙，有利于降低非蜡类相变导热片的热阻。
[0032]其中，第一种粒径为1μm
‑
30μm，第二种粒径也为1μm
‑
30μm并与第一种粒径不同，第三种粒径为0.1μm
‑
1μm。优选地，第一种粒径的导热填料、第二种粒径的导热填料和第三种粒径的导热填料的质量比为1：(0.1
‑
10)：(0.1
‑
10)。
[0033]偶联剂包括钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、铝锆酸酯偶联剂中的至少一种。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非蜡类相变导热片，其特征在于，包括原料及其质量份数如下：聚合物基体0.5份～20份、导热填料60份～98份、偶联剂0.01份～3份、稀释剂0.1份～10份、增粘剂0.1份～5份以及辅助剂0.1份～1份。2.根据权利要求1所述的非蜡类相变导热片，其特征在于，所述聚合物基体包括硅橡胶、硅树脂、环氧树脂、丙烯酸、聚氨酯、聚烯烃、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中至少一种；所述聚烯烃包括聚异丁烯、乙烯
‑
丙烯、苯乙烯
‑
乙烯/丁烯
‑
苯乙烯、聚乙烯
‑
丁烯、乙烯
‑
辛烯共聚物、端羟基聚丁二烯、氢化聚烯烃中的至少一种。3.根据权利要求2所述的非蜡类相变导热片，其特征在于，所述聚合物基体选用乙烯
‑
丁烯共聚物和/或乙烯
‑
辛烯共聚物。4.根据权利要求1所述的非蜡类相变导热片，其特征在于，所述导热填料包括银、铜、铝、锌、镀银铝、镀铝碳纤维、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、氧化铝、氧化锌、二氧化硅、氮化铝及氮化硼中至少一种。5.根据权利要求1所述的非蜡类相变导热片，其特征在于，所述导热填料具有三种不同粒径，其中第一种粒径和第二种粒径分别为1μm
‑
30μm，第三种粒径为0.1μm
‑
1μm。6.根据权利要求5所述的非蜡类相变导热片，其特征在于，所述第一种粒径的导热填料、第二种粒径的导热填料和第三种粒径的导热填料的质量比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙小洲，
申请(专利权)人：深圳市飞荣达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：