一种双组分导热凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种双组分导热凝胶，所述双组分导热凝胶包括A胶和B胶；本申请中选用不同形貌的填料合理复配，使得制得的导热凝胶具有很好的导热性能的同时，也具有更快的散热功能；本发明专利技术通过在体系中调配不同分子量的有机成分，使得体系各组分之间具有导热桥梁，从而降低了界面热阻。降低了界面热阻。

【技术实现步骤摘要】
一种双组分导热凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及导电材料
，尤其是涉及一种一种双组分导热凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在电子器件快速发展的过程中，电子元器件的总功率密度也在不断提高，但其尺寸越来越小，热流密度会不断增加。在这种高温环境下，势必会影响电子元器件的性能指标，为此，需要加强电子元器件的热控制。如何解决电子元器件的散热问题是现阶段的重点。
[0003]电子元件的高效散热问题受到传热和流体力学原理的影响。电气设备的散热是控制电子设备的工作温度，以保证其工作的温度和安全，主要涉及散热、材料等不同方面。
[0004]通常的导热材料以硅油硅胶为基体，掺入导热陶瓷粉体形成导热胶体。常用的导热陶瓷粉体如氧化铝、氧化镁、氧化锌等。其中这些粉体通常都是球形或类球形的形状。但是这种球形和类球形的填料将导致导热率无法提高。因为热量在球体中出来，要经过基体
‑
导热粉之间的界面热阻，再传导到下一个粉体，经过这个过程，导热能力大大下降。而纤维型连续导热通道成为一种更好的选择。近年来，以碳纤维为主的导热填料被广泛应用于导热垫片，和导热凝胶等产品，并取得了不错的导热效果。然而，碳纤维是导电材料，对于应用在芯片电路板等上面的导热界面材料而言，是一个比较大的缺点。因此，如何选取其他绝缘纤维型材料构造导热凝胶或其他导热材料成为一个非常有意义的课题。
[0005]实际上，近年诞生了一批具有潜在导热性的陶瓷纤维材料，有氧化铝纤维、氮化铝纤维、以及氮化硅纤维这三种。其中氧化铝纤维量产较为常见，氮化铝和氮化硅纤维属于比较罕见的新型材料。经测试表明，形成纤维后，这些材料的导热系数均较粉体时有大幅下降，氧化铝纤维仅为5W/mK，氮化铝为15W/mK，氮化硅为18W/mK的数量级。本专利选用氮化硅这种新型纤维材料构造导热材料。
[0006]专利CN114106564A公开了一种取向型导热凝胶及其制备方法及应用，通过球形填料和各向异性导热填料在液体树脂中的合理配比分散，制得的取向型导热凝胶具有优良的导热性能的同时保持有较好的挤出性能。
[0007]专利CN114539781A公开了一种导热凝胶及其制备方法，具有低的粘度和适中的触变性，更适合连续化的点胶方式进行操作，同时由于减少使用的填料，从而导热凝胶具有更好的柔韧性。
[0008]通常的导热材料以硅油硅胶为基体，掺入导热陶瓷粉体形成导热胶体。常用的导热陶瓷粉体如氧化铝、氧化镁、氧化锌等。其中这些粉体通常都是球形或类球形的形状。但是这种球形和类球形的填料将导致导热率无法提高。因为热量在球体中出来，要经过基体
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导热粉之间的界面热阻，再传导到下一个粉体，经过这个过程，导热能力大大下降。而纤维型连续导热通道成为一种更好的选择。近年来，以碳纤维为主的导热填料被广泛应用于导热垫片，和导热凝胶等产品，并取得了不错的导热效果。然而，碳纤维是导电材料，对于应用
在芯片电路板等上面的导热界面材料而言，是一个比较大的缺点。因此，如何选取其他绝缘纤维型材料构造导热凝胶或其他导热材料成为一个非常有意义的课题。
[0009]实际上，近年诞生了一批具有潜在导热性的陶瓷纤维材料，有氧化铝纤维、氮化铝纤维、以及氮化硅纤维、氮化硼纤维这四种。经测试发现，氧化铝纤维、氮化铝纤维、以及氮化硅纤维的导热系数均比其体材料陶瓷粉体低不少，成纤维后均低于20W/mK，用于导热凝胶中略低。而氮化硼材料的体材料导热系数达到600W/mK，形成纳米纤维后，据报道，导热率仍然大于100W/mK。
[0010]本专利技术提供了一种导热凝胶，能够同时协调柔韧性、高导热性、粘结力等问题，提供了一种高效双组分导热凝胶。

技术实现思路

[0011]本专利技术提供一种双组分导热凝胶，所述双组分导热凝胶包括A胶和B胶：所述A胶包括以下重量百分比的组分：
[0012]分子量为5000的双氢键甲氧基聚二甲基硅氧烷3％
[0013]分子量为20000的甲基MQ硅树脂9％
[0014]乙烯基含量为0.21％
‑
0.24％的乙烯基硅油3％
[0015]密度为0.97
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0.98g/cm的乙烯基硅油7％
[0016]RH
‑
H503含氢硅油0.8％
[0017]正十二烷基三甲氧基硅烷SCA
‑
K12M、正己基三乙氧基硅烷SCA
‑
K06E的混合物0.08％
[0018]乙炔基环乙醇0.7％
[0019]平均直径为10～20um的氮化硅纤维余量；
[0020]所述B胶包括以下重量百分比的组分：
[0021]分子量10000的单乙烯基甲氧基聚二甲基硅氧烷9％
[0022]苯基三乙氧基硅烷3％
[0023]黏度为400cp的乙烯基硅油2％
[0024]黏度为20cp的乙烯基硅油8％
[0025]RH
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H33含氢硅油0.7％
[0026]铂金催化剂1.0％
[0027]γ
‑
(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和硅烷偶联剂KH560的混合物0.1％
[0028]平均直径为10～20um的氮化硅纤维余量。
[0029]优先的，所述A胶和B胶的质量比为1:(0.75
‑
1.25)。
[0030]优先的，所述乙烯基含量为0.21％
‑
0.24％的乙烯基硅油的分子量为4500
‑
8000。
[0031]优先的，黏度为1000
‑
2000，所述密度为0.97
‑
0.98g/cm的乙烯基硅油的黏度为1000
‑
2000cp。
[0032]优先的，所述黏度为400cp的乙烯基硅油的分子量为15000，
[0033]优先的，所述黏度为20cp的乙烯基硅油的分子量为2000。
[0034]优先的，氮化硅纤维为导热填料。
[0035]另外一方面所述的双组分导热凝胶的制备方法包括以下步骤：
[0036]所述A胶的制备方法包括以下步骤：
[0037]按比例加入分子量为5000的双氢键甲氧基聚二甲基硅氧烷、分子量为20000的甲基MQ硅树脂、乙烯基含量为0.21％
‑
0.24％的乙烯基硅油、密度为0.97
‑
0.98g/cm的乙烯基硅油、正十二烷基三甲氧基硅烷SCA
‑
K12M、正己基三乙氧基硅烷SCA
‑
K06E的混合物、氮化硅纤维进行混料捏合，得到A胶第一混合料；
[0038]将剩余原料投入A胶第一混合料中，进行真空搅拌15分钟，搅拌速度1000rpm，真空度0.2MP，得A胶；
[0039]所述B胶的制备方法包括以下步骤：按比例加入分子量10000的单乙烯基甲氧基聚二甲基硅氧烷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双组分导热凝胶，其特征在于，所述双组分导热凝胶包括A胶和B胶：所述A胶包括以下重量百分比的组分：正十二烷基三甲氧基硅烷SCA
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K12M、正己基三乙氧基硅烷SCA
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K06E的混合物0.08％乙炔基环乙醇0.7％平均直径为10～20um的氮化硅纤维余量；所述B胶包括以下重量百分比的组分：2.根据权利要求1所述的双组分导热凝胶，其特征在于，所述A胶和B胶的质量比为1:(0.75
‑
1.25)。3.根据权利要求1所述的双组分导热凝胶，其特征在于，所述乙烯基含量为0.21％
‑
0.24％的乙烯基硅油的分子量为4500
‑
8000。4.根据权利要求1所述的双组分导热凝胶，其特征在于，黏度为1000
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2000，所述密度为0.97
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0.98g/cm的乙烯基硅油的黏度为1000
‑
2000cp。5.根据权利要求1所述的双组分导热凝胶，其特征在于，所述黏度为400cp的乙烯基硅油的分子量为15000，6.根据权利要求1所述的双组分导热凝胶，其特征在于，所述黏度为20cp的乙烯基硅油的分子量为2000。7.根据权利要求1所述的双组分导热凝胶，其特征在于，氮化硅纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓开祥，孙昕，邓惠祥，
申请(专利权)人：海南永熙投资合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：