一种电子产品用导热材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种电子产品用导热材料，包括如下重量份的组分：主体树脂5

【技术实现步骤摘要】
一种电子产品用导热材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电子产品的散热材料
，具体涉及一种电子产品用导热材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着电子元器件集成工艺的迅速发展，电子元器件的集成化程度越来越高。设计工程师都力求在更小的面积上安装更多的电子元件，以实现仪器设备的小型化。为保证这些高度集成的电子元器件能够稳定运行，各个电子元件所产生的热量必须有效、及时的传递到周围环境中去。通常的方法是在电子元件表面安装铜、铝等高导热率的金属散热器，增大散热面积。然而，电子元件和散热器的表面不是绝对平整，两者接触时不可避免的产生空气间隙，空气间隙的存在使得散热效率大大降低。因此，如何降低电子元器件与散热装置之间的界面热阻是提高电子元件散热效率的关键之一。
[0003]现有技术中，采用导热填料与有机高分子材料复合形成导热材料，并将上述导热材料填充于电子元器件与散热装置之间的接触面中，可以去除接触界面孔隙内的空气，在整个接触界面上形成连续的导热通道，提高电子元器件的散热效率。上述导热材料中的有机高分子材料的绝缘性好、但导热系数绝大多数都在0.25W/(m.K)以下，因此，选择导热填料与有机高分子材料复合以提高材料的导热系数的目的。
[0004]现有的导热材料为了保证其具有较高的导热系数，会向体系中添加大量的导热填料(通常为氧化铝、氮化铝或金属粉末)，但是上述导热填料的导热性能有限，为了提高导热材料的导热性能，会向体系中大量添加导热填料，这样就使得产品重量较大，厚度较厚。
专利技术内容
[0005]为了解决上述
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种电子产品用导热材料，其具有优异的导热性能，能够快速的将热量从发热体中导出。此外，本专利技术还提供一种上述电子产品用导热材料的制备方法和应用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术的的一方面，提供一种电子产品用导热材料，包括如下重量份的组分：主体树脂5
‑
20份、导热填料110
‑
140份、界面剂0.5
‑
3份、稀释剂3
‑
10份、交联剂0.1
‑
1份、催化剂0.01
‑
0.05份；
[0008]其中，所述导热填料由导热填料A或导热填料B与导热填料C混合而成；
[0009]所述导热填料A为氧化铝、氢氧化铝、氮化铝、氧化锌、氧化镁、氮化硼中的一种或几种的混合物；
[0010]所述导热填料B为铝粉或银粉；
[0011]所述导热填料C为石墨烯、碳纳米管、碳纤维、液态金属中的一种或几种的混合物。
[0012]优选地，导热填料C为石墨烯和碳纤维的混合物。
[0013]液态金属选自金属镓、金属铟、金属铷、金属铯中的至少一种。
[0014]上述配方中，导热填料A具有优异的绝缘性能，导电填料B具有导电性能；当导热材料需要具备优异的绝缘性能时，将导热填料A与导热填料C复配作为导热填料使用，使得最终成品导热材料呈现出优异的导热性能的同时，还具有优异的绝缘性能；当导热材料需要具有一定的导电性能时，将导电填料B与导热填料C复配作为导热填料使用，使得最终成品导热材料呈现出优异的导热性能的同时，还具有一定的导电性能。
[0015]优选地，所述导热填料中导热填料C的含量为1
‑
5wt％。
[0016]导热填料C中组分具有优异的导热性能，少量添加至导热填料体系中，即可实现对导热材料的导热性能的大幅度提升，当其加入量超过5wt％时，在体系中会发生聚集，反而会影响导热材料的导热性能。
[0017]优选地，所述导热填料为平均粒径D50在0.5
‑
100μm范围内的粉体。
[0018]在实际应用时，对导热填料中各组分的粒径和形貌进行筛选，并将大粒径组分与小粒径组分搭配时，以增加填料的填充度。
[0019]优选地，所述主体树脂为有机硅橡胶、环氧树脂或聚氨酯树脂。
[0020]优选地，所述界面剂为硅烷偶联剂。
[0021]界面剂的加入能够促进主体树脂与导热填料的相容，并使得两者分散混合均匀。
[0022]优选地，所述稀释剂为乙烯基硅油。
[0023]优选地，所述交联剂为含氢硅油，所述催化剂为金属盐类催化剂。
[0024]本专利技术的第二方面，提供一种上述电子产品用导热材料的制备方法，包括如下步骤：
[0025]S1、将主体树脂与导热填料加入至反应容器中，搅拌混合均匀；
[0026]S2、向反应容器加入稀释剂和界面剂，继搅拌混合均匀；
[0027]S3、再向容器中加入交联剂、催化剂，抽取真空，并在90
‑
110℃温度下搅拌反应1
‑
4h；
[0028]S4、停止加热，在搅拌状态下水浴冷却至室温，即得成品。
[0029]主体树脂与导热填料进行混合时，可采用多次分批加入混合的方式，以保证两者混合的更加均匀。
[0030]经上述制备方法制备出的产品为膏状，可直接打包使用。当需要得到垫片状产品时，将制得的膏状产品经压延处理，再经高温固化(在80
‑
150℃下，加热10
‑
30min)，制得厚度为0.5
‑
5mm的垫片状导热材料。
[0031]本专利技术的第三方面，提供一种上述电子产品用导热材料的应用，所述导热材料为垫片状，使用时，将导热材料贴附在电子产品的发热端与散热器之间形成的间隙中。
[0032]所述导热材料为膏状，使用时，将导热材料涂覆于电子产品的发热端与散热器之间形成的间隙中。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0034]本专利技术中将具有优异导热性能的导热填料C(石墨烯、碳纳米管、碳纤维、液态金属中的一种或几种的混合物)与常规的导热填料A(氧化铝、氢氧化铝、氮化铝、氧化锌、氧化镁、氮化硼中的一种或几种的混合物)或导热填料B(铝粉或银粉)混合，两者相互促进，制成的导热填料具有优异的导热性能，同时也能大量填充；最终将导热填料与其它成分进行复配，制得的成品导热材料具有优异的导热性能，能够快速的将热量从发热体中导出，材料热
阻较低，使用时成品柔韧性更好，更轻、更薄；此外，产品可以作为膏状或垫片状形式使用，使用较为方便，应用场合较广。
具体实施方式
[0035]实施例1
[0036]一种电子产品用导热材料，包括如下组分：主体树脂(有机硅橡胶)9份、导热填料125份、界面剂(硅烷偶联剂)2份、稀释剂(乙烯基硅油)5份、交联剂(含氢硅油)0.3份、催化剂(金属盐类催化剂)0.03份；
[0037]其中，导热填料由97wt％的导热填料A与3wt％的导热填料C混合而成；
[0038]导热填料A为质量比为3:1:1的氧化铝、氢氧化铝、氧化锌的混合物，氧化铝为球状，其平均粒径D50为2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子产品用导热材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：主体树脂5
‑
20份、导热填料110
‑
140份、界面剂0.5
‑
3份、稀释剂3
‑
10份、交联剂0.1
‑
1份、催化剂0.01
‑
0.05份；其中，所述导热填料由导热填料A或导热填料B与导热填料C混合而成；所述导热填料A为氧化铝、氢氧化铝、氮化铝、氧化锌、氧化镁、氮化硼中的一种或几种的混合物；所述导热填料B为铝粉或银粉；所述导热填料C为石墨烯、碳纳米管、碳纤维、液态金属中的一种或几种的混合物。2.根据权利要求1所述的电子产品用导热材料，其特征在于，所述导热填料中导热填料C的含量为1
‑
5wt％。3.根据权利要求2所述的电子产品用导热材料，其特征在于，所述导热填料为平均粒径D50在0.5
‑
100μm范围内的粉体。4.根据权利要求1所述的电子产品用导热材料，其特征在于，所述主体树脂为有机硅橡胶、环氧树脂或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶行法，韦国顺，杨芸，
申请(专利权)人：上海诺维新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：