多元醇钠导热填料改性剂及改性导热填料和聚氨酯导热胶制造技术

本发明专利技术属于黏合剂技术领域，具体涉及一种多元醇钠导热填料改性剂及改性导热填料和聚氨酯导热胶

【技术实现步骤摘要】
多元醇钠导热填料改性剂及改性导热填料和聚氨酯导热胶


[0001]本专利技术属于黏合剂
，具体涉及一种多元醇钠导热填料改性剂及改性导热填料和聚氨酯导热胶
。

技术介绍

[0002]现如今随着微电子领域的快速发展，电子产品越来越趋于设备的小型化以及电子元器件的高度集成化
。
与此同时电子产品的功耗越来越大，所产生的热量也急剧增加，过高的温度会使得电子元器件的平均使用寿命指数下降，因而必须将产生的热量迅速排出
。
由于发热的电子元器件与散热片之间存在空隙，空气的导热系数仅为
0.026W/(mK
），所以发热的电子元器件与散热片无法高效地将热量排出
。
目前较为有效的方法是使用高导热的导热胶连接发热的电子元器件与散热片，形成导热通道，提高导热效率
。
由此可见导热胶对导热效率起决定性作用
。
[0003]目前国内外提高聚氨酯导热胶导热效率的主要途径是在导热胶中掺混热导率较高的无机填料
。
与此同时，为了提高无机填料的分散性与聚氨酯导热胶的相容性，以及降低二者的界面热阻以获得更高的导热系数，就需要对无机填料进行改性
。
无机填料的表面改性方法大致可分为化学改性和物理改性两类
。
物理改性通常不能满足永久改性的要求；化学改性一般采用表面改性剂进行，这些表面改性剂一端被聚氨酯导热胶基体吸引，另一端被填料表面吸引，使得无机填料被成功改性，从而提高聚氨酯导热胶的性能
。
[0004]填充型导热聚氨酯材料主要以聚氨酯导热胶为基体，填充高导热的碳基材料
、
陶瓷材料
、
金属材料以及杂化填料制成，在保证聚氨酯导热胶自身优异性能的情况下，才能得到导热性能优异的复合材料
。
目前现有的聚氨酯导热胶由于填料分散不均匀以及材料粘度大，难以加工等缺陷，使得其应用受到限制
。
[0005]中国专利
CN 111303488A
公开一种改性导热填料及其制备方法，制备方法包括如下步骤：步骤一：称取导热粉体和处理剂备用；步骤二：通过送风系统把导热粉体带入喷雾干燥机的干燥室；步骤三：将处理剂溶于乙醇中；步骤四：将步骤三中的处理剂溶液通过送风系统带入喷雾干燥机的干燥室；步骤五：在喷雾干燥机的干燥室烘烤后，得到改性后的导热填料
。
该专利采用钛酸酯类偶联剂
、
硅烷偶联剂等处理剂对导热粉体进行处理，无法有效提高导热填料的分散性以及降低材料的粘度，并且偶联剂自身水解后会发生交联反应，从而导致材料性能降低
。
[0006]中国专利
CN 112708389A
公开一种双组份导热聚氨酯胶黏剂，所述聚氨酯胶黏剂包含
A
组分和
B
组分；所述
A
组分按质量百分比计，包括聚醚多元醇
A 10
‑
30
％，改性蓖麻油9‑
35
％，导热填料
20
‑
67
％，白炭黑1‑3％，阻燃剂
10
‑
30
％，催化剂
0.1
‑
0.3
％；所述
B
组分按质量百分比计，包括异氰酸酯
30
‑
50
％，聚醚多元醇
B 0
‑
20
％，导热填料
30
‑
60
％，白炭黑1‑3％
。
该专利的
A
组分制备过程是将聚醚多元醇
A
与改性蓖麻油加入反应釜中，升温至
120
‑
140℃
，抽真空脱水1‑
2h
；再加入阻燃剂以及白炭黑，继续搅拌，直至搅拌均匀；最后将混合好的料转移至高速分散釜中，加入导热填料
、
催化剂，快速搅拌直至填料分散均匀即可出
料
。
在
A
组分制备过程中，改性蓖麻油和导热填料分阶段进行添加，其导热填料的改性效果受限
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种多元醇钠导热填料改性剂，降低导热填料界面的表面能，使得导热填料在聚氨酯导热胶中有更好的分散性，同时降低了
A
组分的粘度，增加了聚氨酯导热胶的流动性，提高了聚氨酯导热胶的导热性能；本专利技术同时提供一种利用多元醇钠导热填料改性剂制备的改性导热填料以及利用改性导热填料制备的聚氨酯导热胶
。
[0008]本专利技术所述的多元醇钠导热填料改性剂，是由过量的氢化钠对多元醇进行反应改性制得
。
[0009]其中：所述的多元醇为蓖麻油
。
[0010]所述的反应改性温度为
55
‑
65℃
，反应改性时间为2‑
3h。
[0011]反应改性的原理如下：氢化钠中的钠取代多元醇羟基中的氢，形成多元醇钠，因为氢化钠过量，所以多元醇羟基中的氢全部被钠所取代
。
[0012]反应改性过程为：将氢化钠分散于溶剂中，再向其中滴加多元醇和溶剂的混合物，之后在高纯氮气条件下反应改性，反应改性完毕，离心分离
、
干燥得到多元醇钠导热填料改性剂
。
[0013]所述的溶剂的作用是分散作用，只要能分散氢化钠和多元醇即可；优选，溶剂用量为氢化钠和多元醇总质量的
2.3
‑
2.5:1。
[0014]所述的溶剂为四氢呋喃或二氯甲烷中的一种或多种；离心转速为
10500
‑
11500r/min
，离心时间为4‑
7min
；干燥温度为
65
‑
75℃
，干燥时间为2‑
3h。
[0015]所述的多元醇钠导热填料改性剂制备的改性导热填料，是利用多元醇钠导热填料改性剂对导热填料进行表面改性制得
。
[0016]其中：表面改性过程为：先将多元醇钠导热填料改性剂与无水乙醇混合，
40
‑
50℃
下搅拌
15
‑
20min
；再加入未改性导热填料，升温至
70
‑
80℃
，冷凝回流2‑
3h
；最后经过滤
、
洗涤
、
干燥得到改性导热填料
。
[0017]所述的多元醇钠导热填料改性剂质量为未改性导热填料质量的5‑
8wt.%
；未改性导热填料为氮化铝
、
石墨或氮化硼中的一种或多种，粒径为1‑
100
μ
m
；无水乙醇质量为未改性导热填料质量的
1.5...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多元醇钠导热填料改性剂，其特征在于，由过量的氢化钠对多元醇进行反应改性制得
。2.
根据权利要求1所述的多元醇钠导热填料改性剂，其特征在于，多元醇为蓖麻油
。3.
根据权利要求1所述的多元醇钠导热填料改性剂，其特征在于，反应改性温度为
55
‑
65℃
，反应改性时间为2‑
3h。4.
根据权利要求1所述的多元醇钠导热填料改性剂，其特征在于，反应改性过程为：将氢化钠分散于溶剂中，再向其中滴加多元醇和溶剂的混合物，之后在高纯氮气条件下反应改性，反应改性完毕，离心分离
、
干燥得到多元醇钠导热填料改性剂
。5.
根据权利要求4所述的多元醇钠导热填料改性剂，其特征在于，溶剂为四氢呋喃或二氯甲烷中的一种或多种；离心时间为4‑
7min
；干燥温度为
65
‑
75℃
，干燥时间为2‑
3h。6.
一种权利要求1‑5任一所述的多元醇钠导热填料改性剂制备的改性导热填料，其特征在于，利用多元醇钠导热填料改性剂对导热填料进行表面改性制得
。7.
根据权利要求6所述的改性导热填料，其特征在于，表面改性过程为：先将多元醇钠导热填料改性剂与无水乙醇混合，
40
‑
50℃
下搅拌
15
‑
20min
；再加入未改性导热填料，升温至
70
‑
80℃
，冷凝回流2‑
3h
；最后经过滤
、
洗涤
、
干燥得到改性导热填料
。8.
根据权利要求7所述的改性导热填料，其特征在于，多元醇钠导热填料改性剂质量为未改性导热填料质量的5‑
8wt.%

【专利技术属性】
技术研发人员：刘然升，袁浩楠，秦宏云，于如军，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：