一种有机硅导热相变材料及其制备方法技术

本申请提供了一种有机硅导热相变材料及其制备方法，有机硅导热相变材料按质量份数计包括：环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷100份、氨基改性有机聚硅氧烷64

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅导热相变材料及其制备方法


[0001]本申请涉及导热相变材料
，特别是一种有机硅导热相变材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科技发展，现代电子设备的电路设计越来越复杂，集成度越来越高。要保证这些高度集成的设备能够稳定地运行，各个电子元件所产生的热量必须能有效、及时地传导出去。使用导热界面材料可以有效填补发热器件与散热器之间的空气间隙，从而形成良好的传热通路，提高器件的散热效率。
[0003]导热相变材料是一类随温度变化，由固体状态变软或具有一定流动性，并能降低界面热阻提供热传导的一种复合材料。导热相变材料在室温下呈固体状态，易于加工和处理，并可作为导热界面材料用于散热器或电子器件表面。当温度达到相变点时，导热相变材料变成粘稠体，类似于导热凝胶，可以有效填充界面间隙并大幅降低热阻，从而显著提高热传导性能。
[0004]导热相变材料一般由高分子基体、相变物质和导热填料组成，其中，相变物质赋予材料相变性能，目前常用的相变物质有石蜡、多元醇和羧酸酯等。例如，专利CN105315414A公开了一种相变导热硅胶片，由基体材料、导热填料、长链烷基的烯脂类材料、抗氧化剂和表面处理剂组成；专利CN115785677A公开了一种单组份相变有机硅导热凝胶，由乙烯基硅油、含氢硅油、催化剂、石蜡包覆的相变微胶囊、触变剂、偶联剂和导热填料组成。
[0005]但是，这类导热相变材料在储存和应用过程中，相变物质容易从基体中泄漏，从而影响相变材料的导热性能。

技术实现思路

[0006]鉴于上述提到的问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种有机硅导热相变材料及其制备方法，包括：
[0007]一种有机硅导热相变材料，按质量份数计包括：环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷100份、氨基改性有机聚硅氧烷64
‑
115份、环状酸酐5.5
‑
12份、抗氧化剂2
‑
5份、硅烷偶联剂1.5
‑
3份和导热粉体300
‑
800份；其中，所述环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷为在分子链的两端均引入环碳酸酯基的有机聚硅氧烷。
[0008]优选的，所述环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷的结构式为：
[0009][0010]其中，a＝30～60，b＝0～5。
[0011]优选的，所述氨基改性有机聚硅氧烷的结构式为：
[0012][0013]其中，c＝35～100，d＝10～20，R为
‑
(CH2)3NH2、
‑
(CH2)3NH(CH2)3NH2或
[0014]优选的，所述环状酸酐包括马来酸酐、丁二酸酐、邻苯二甲酸酐、六氢苯酐、四氢苯酐和甲基六氢苯酐中的至少一种。
[0015]优选的，所述抗氧化剂包括三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[甲基
‑
β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚、1,1,3
‑
三(2
‑
甲基
‑4‑
羟基
‑5‑
叔丁基苯基)丁烷和4,4'
‑
亚甲基双(2,6
‑
二叔丁基苯酚)中的至少一种。
[0016]优选的，所述硅烷偶联剂包括3
‑
氨基丙基乙氧基硅氧烷、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的至少一种。
[0017]优选的，所述导热粉体包括氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅、碳纤维和石墨烯中的至少一种。
[0018]一种如上述任一项所述的有机硅导热相变材料的制备方法，包括：
[0019]将所述环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷、所述环状酸酐、所述抗氧化剂、所述硅烷偶联剂和所述导热粉体混合，得到第一混合物；
[0020]在真空下将所述氨基改性有机聚硅氧烷与所述第一混合物混合，得到第二混合物；
[0021]对所述第二混合物进行压延和加热固化，得到所述有机硅导热相变材料。
[0022]优选的，还包括：
[0023]将有机氢聚硅氧烷和碳酸亚乙烯酯混合，并在氮气保护下加热至100～130℃；
[0024]加入铂金催化剂，使得所述有机氢聚硅氧烷和所述碳酸亚乙烯酯充分反应，得到反应物；
[0025]将所述反应物加热至150℃，并在真空下脱除过量的所述碳酸亚乙烯酯，得到所述环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷。
[0026]优选的，所述有机氢聚硅氧烷的结构式为：
[0027][0028]其中，a＝30～60，b＝0～5。
[0029]本申请具有以下优点：
[0030]在本申请的实施例中，相对于现有导热相变材料中的相变物质容易从基体中泄漏的问题，本申请提供了去除相变物质并且采用环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷、氨基改性有机聚硅氧烷和环状酸酐作为高分子基体的解决方案，具体为：“一种有机硅导热相变材料，按质量份数计包括：环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷100份、氨基改性有机聚硅氧烷64
‑
115份、环状酸酐5.5
‑
12份、抗氧化剂2
‑
5份、硅烷偶联剂1.5
‑
3份和导热粉体300
‑
800份；其中，所述环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷为在分子链的两端均引入环碳酸酯基的有机聚硅氧烷”。与现有导热相变材料相比，所述有机硅导热相变材料不含相变物质，从根本上解决了相变物质易从有机硅基体中泄漏的问题；通过所述环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷和所述氨基改性有机聚硅氧烷反应形成交联网络，可以将所述导热粉体固定在内，确保所述导热粉体在所述有机硅导热相变材料受热时不会析出；通过环碳酸酯基与氨基反应产生氨基甲酸酯基和羟基，所述环状酸酐与氨基反应产生酰胺基和羧基，使得交联网络中含有大量的极性基团，室温状态下，这些极性基团在氢键作用下进一步形成交联网络，所述有机硅导热相变材料呈固体，受热状态下，氢键的作用力减弱，交联网络减弱，所述有机硅导热相变材料变成粘稠体，实现相变功能。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的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申请的一些实施例，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。
[0032]图1是本申请一实施例提供的一种有机硅导热相变材料的制备方法的步骤流程图；
[0033]图2是本申请另一实施例提供的一种有机硅导热相变材料的制备方法的步骤流程图。
具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机硅导热相变材料，其特征在于，按质量份数计包括：环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷100份、氨基改性有机聚硅氧烷64
‑
115份、环状酸酐5.5
‑
12份、抗氧化剂2
‑
5份、硅烷偶联剂1.5
‑
3份和导热粉体300
‑
800份；其中，所述环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷为在分子链的两端均引入环碳酸酯基的有机聚硅氧烷。2.根据权利要求1所述的有机硅导热相变材料，其特征在于，所述环碳酸乙烯酯改性有机聚硅氧烷的结构式为：其中，a＝30～60，b＝0～5。3.根据权利要求1所述的有机硅导热相变材料，其特征在于，所述氨基改性有机聚硅氧烷的结构式为：其中，c＝35～100，d＝10～20，R为
‑
(CH2)3NH2、
‑
(CH2)3NH(CH2)3NH2或4.根据权利要求1所述的有机硅导热相变材料，其特征在于，所述环状酸酐包括马来酸酐、丁二酸酐、邻苯二甲酸酐、六氢苯酐、四氢苯酐和甲基六氢苯酐中的至少一种。5.根据权利要求1所述的有机硅导热相变材料，其特征在于，所述抗氧化剂包括三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[甲基
‑
β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚、1,1,3
‑
三(2
‑
甲基
‑4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文标，黄晓辉，苏俊杰，林文虎，
申请(专利权)人：深圳市傲川科技有限公司，
类型：发明
国别省市：