一种导热硅脂组合物及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种导热硅脂组合物及其制备方法和应用，所述导热硅脂组合物以重量份数计包括导热填料30

【技术实现步骤摘要】
一种导热硅脂组合物及其应用


[0001]本专利技术属于界面导热领域，具体涉及一种导热硅脂组合物及其应用，尤其涉及一种热阻低的导热硅脂组合物及其应用。

技术介绍

[0002]空气是热的不良导体，会严重阻碍接触界面的热量传递，看似微细的空隙足以令散热设施形同虚设。而热界面材料例如硅脂等可以很好地填充接触面的空隙，降低接触热阻，提高传热效率。
[0003]硅脂广泛用于各种导热场景，如LED、ECU控制器、CPU和功放管，同时也适用于电子元器件的热传递，如晶体管镇流器、热传感器等。导热硅脂广泛涂覆于各种电子产品、电器设备中的发热体(功率管、可控硅电热堆等)于散热设施(散热片、散热条、壳体等)之间的接触界面，起传热媒介作用和防潮、防尘、防腐蚀、防震等性能。不同于传统灯具，对LED照明产品而言，热量无疑是其面临的重要难题之一。LED设备的热量管理对其可靠性、光输出质量、寿命以及设备的系统运行成本具有直接影响。有效热传导不仅是延长LED产品寿命的必要条件之一，还能保证LED产灯和照明装置的输出光通量及颜色，在使用过程中维持稳定。此外，对于高温高强度应用领域中与传统照明设备一争高下的LED照明而言，热量管理是重要的性能指标之一，其在整个LED价值链中的重要性正在日益突出。
[0004]CN111019351B公开了一种大功率LED散热用导热硅脂，包括硅油、导热填料和添加物，导热填料包括三种粒径的氧化铝，粒径分别为15.1
‑
30μm，5.1
‑
15μm，1
‑
5μm，重量比为6:3:1。通过将体积平均粒径大小不同的同种填料、不同形态的同种填料进行复配、混杂填充，以使填料形成一种紧密堆积结构，使体系具有相对较高的热导率。
[0005]CN101864279A公开了一种用于LED与散热装置间的饱和式超细填充剂，用于加强LED与散热装置之间的热传导，运用超细硅粉与3K/W的硅脂充份混合搅拌，形成密度为每立方厘米10克的浆糊状填充剂，涂覆于LED与散热装置之间，增强了热传导，解决了LED散热器散热速度问题。该专利技术从废弃物中回收硅物质，节约能源；利用超细硅粉作填充剂，增强导热，工艺先进；保证了LED长寿命、低光衰。
[0006]由于硅脂能够有效提高LED产品的热传导效果，因此，如何提供一种热阻低，导热率高的硅脂，成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种导热硅脂组合物及其应用，尤其提供一种热阻低的导热硅脂组合物及其应用。本专利技术提供的导热硅脂组合物热阻低，导热率高，稳定性高。
[0008]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种导热硅脂组合物，所述导热硅脂组合物以重量份数计包括导热填料30
‑
99份、有机聚硅氧烷1
‑
30份、表面处理剂1
‑
15份、耐热剂0.5
‑
5份、润湿
剂0.5
‑
8份、增滑剂1
‑
10份和热阻填料1
‑
10份。
[0010]其中，导热填料的份数可以是30份、40份、50份、60份、70份、80份、90份或99份等，有机聚硅氧烷的份数可以是1份、5份、10份、15份、20份、25份或30份等，表面处理剂的份数可以是1份、3份、5份、7份、9份、11份、13份或15份等，耐热剂的份数可以是0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等，润湿剂的份数可以是0.5份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份或8份等，热阻填料的份数可以是1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0011]本专利技术通过采用特定的原料，使得产品具有热阻低、导热率高的效果，同时产品稳定，油离率低，在高温环境下也能保持产品形态无明显变化，也不出现裂纹，热稳定性高。
[0012]优选地，所述导热填料包括氧化镁、氧化铝、烷基改性氧化锌、铝粉、银粉、铜粉、锌粉、单质硅微粉、炭黑、石墨、金刚石、碳纳米管、碳纤维、氮化铝、氮化硼、氮化钛、氮化硅或碳化硅中任意一种或至少两种的组合，例如氧化铝和氧化镁的组合、氧化铝和铝粉的组合或铜粉和银粉的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选氧化铝、氮化硼和氮化铝的组合。
[0013]上述特定导热填料能够有效提高产品的导热率；并通过选择特定导热填料组合，配合产品其他组分，能够进一步提高产品的导热率。
[0014]优选地，所述氧化铝为球形氧化铝。
[0015]优选地，所述有机聚硅氧烷包括二甲基硅油、甲基硅油、甲基苯基硅油、苯基硅油、乙烯基硅油、氟烃基硅油、烷氧基硅油、烷基甲基硅氧烷聚合物、长链烷基甲基硅氧烷
‑
二甲基硅氧烷聚合物、二环戊基硅氧烷均聚物、氰丙基甲基硅氧烷
‑
二甲基硅氧烷共聚物或乙基封端聚二甲基硅氧烷中任意一种或至少两种的组合。
[0016]优选地，所述有机聚硅氧烷包括二甲基硅油、甲基硅油、苯基硅油、甲基甲苯硅油、乙烯基硅油或氟烃基硅油中任意一种或至少两种的组合，例如二甲基硅油和甲基硅油的组合、甲基硅油和苯基硅油的组合或苯基硅油和甲基甲苯硅油的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选甲基硅油和/或苯基硅油。
[0017]优选地，所述表面处理剂包括六甲基二硅氮烷、十八烷基二甲氧基硅烷、正癸基三甲氧基硅烷、N
‑
三甲氧基硅烷丙基
‑
N,N,N
‑
三正丁基氯化铵或双(三甲氧基硅基)己烷中任意一种或至少两种的组合，例如六甲基二硅氮烷和十八烷基二甲氧基硅烷的组合、十八烷基二甲氧基硅烷和正癸基三甲氧基硅烷的组合或正癸基三甲氧基硅烷和N
‑
三甲氧基硅烷丙基
‑
N,N,N
‑
三正丁基氯化铵的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选正癸基三甲氧基硅烷和N
‑
三甲氧基硅烷丙基
‑
N,N,N
‑
三正丁基氯化铵的组合。
[0018]上述特定表面处理剂能够有效降低产品的油离率，提高产品的抗垂流性，提高产品的稳定性；同时采用特定的表面处理剂组合，进一步提高了产品的效果。
[0019]优选地，所述耐热剂选自氧化铈、氧化镨或氧化钕中任意一种或至少两种的组合，例如氧化镨和氧化铈的组合、氧化镨和氧化钕的组合或氧化铈和氧化钕的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选氧化镨和氧化铈的组合。
[0020]上述特定耐热剂能够有效提高产品的热稳定性，防止产品在高温环境下长期使用
后出现变稠变硬、粉化、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导热硅脂组合物，其特征在于，所述导热硅脂组合物以重量份数计包括导热填料30
‑
99份、有机聚硅氧烷1
‑
30份、表面处理剂1
‑
15份、耐热剂0.5
‑
5份、润湿剂0.5
‑
8份、增滑剂1
‑
10份和热阻填料1
‑
10份。2.根据权利要求1所述的导热硅脂组合物，其特征在于，所述导热填料包括氧化镁、氧化铝、烷基改性氧化锌、铝粉、银粉、铜粉、锌粉、单质硅微粉、炭黑、石墨、金刚石、碳纳米管、碳纤维、氮化铝、氮化硼、氮化钛、氮化硅或碳化硅中任意一种或至少两种的组合，优选氧化铝、氮化硼和氮化铝的组合；优选地，所述氧化铝为球形氧化铝。3.根据权利要求1或2所述的导热硅脂组合物，其特征在于，所述有机聚硅氧烷包括二甲基硅油、甲基硅油、甲基苯基硅油、苯基硅油、乙烯基硅油、氟烃基硅油、烷氧基硅油、烷基甲基硅氧烷聚合物、长链烷基甲基硅氧烷
‑
二甲基硅氧烷聚合物、二环戊基硅氧烷均聚物、氰丙基甲基硅氧烷
‑
二甲基硅氧烷共聚物或乙基封端聚二甲基硅氧烷中任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求3所述的导热硅脂组合物，其特征在于，所述有机聚硅氧烷包括二甲基硅油、甲基硅油、苯基硅油、甲基甲苯硅油、乙烯基硅油或氟烃基硅油中任意一种或至少两种的组合，优选甲基硅油和/或苯基硅油。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的导热硅脂组合物，其特征在于，所述表面处理剂包括六甲基二硅氮烷、十八烷基二甲氧基硅烷、正癸基三甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：常映军，陈丹，汤凯铭，陶小乐，何永富，
申请(专利权)人：杭州之江新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：