高导热系数的导热硅胶胶水制造技术

本发明专利技术公开了一种高导热系数的导热硅胶胶水

【技术实现步骤摘要】
高导热系数的导热硅胶胶水、硅胶垫及其制备方法


[0001]本专利技术涉及导热硅胶材料领域，特别涉及一种高导热系数的导热硅胶胶水
、
硅胶垫及其制备方法
。

技术介绍

[0002]近几年，随着科学技术的高速发展，集成电路产业快速发展，以人工智能
、
智能制造
、
汽车电子
、
物联网
、5G
等为代表的新兴产业正在快速崛起
。
电子集成电路以及电子器件在使用过程中会产生大量的热量，热量需要及时散出，否则会严重影响到电子器件的工作稳定性和使用寿命
。
[0003]由于空气的导热系数非常低
(0.026W/m*k),
界面热阻非常高，因此通常使用固体传热的方式，例如导热硅胶垫
、
液态导热硅胶
、
导热硅垫片
、
散热金属片或者液冷技术
。
其中导热硅胶垫是一种最常见的散热方式，其通常在
PCB/ICB
和散热器之间放置导热硅垫片这些垫片通常含有高导热性能的材料以帮助界面传递热量并降低温度
。
[0004]传统的导热硅胶在导热性能和耐用性方面存在一定的局限性
。
当前的导热硅胶通常由硅橡胶基质和导热颗粒组成，其导热性能主要依赖于导热颗粒的分散性和体积分数
。
因此，有必要提出一种改进的导热硅胶，以提高其导热性能和其他相关性能
。

技术实现思路
/>[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高导热系数的导热硅胶胶水
、
硅胶垫及其制备方法
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高导热系数的导热硅胶胶水，其特征在于，包括按重量份计的以下原料组分：
[0007]乙烯基硅油
100
份
、
导热填料
50
～
5000
份
、
偶联剂
0.1
～1份
、
催化剂
0.01
～
0.5
份
、
延迟固化剂
0.01
～
0.1
份
。
[0008]优选的是，导热填料为氮化硅
、
氮化铝
、
氧化铝
、
金属铜颗粒
、
金属铝颗粒
、
金属银颗粒金刚石
、
改性氮化硅
、
改性氧化铝中的一种或多种的混合物
。
[0009]优选的是，改性氮化硅或改性氧化铝通过以下方法制备得到：
[0010]1)
在搅拌容器中加入有机溶剂和去离子水，得到混合溶剂，有机溶剂：去离子水的体积比为
1:5
～
1:15
，调节混合溶剂的
pH
值为4～5；
[0011]2)
在2～
7℃、15
‑
60rpm
的转速下，向混合溶剂中加入氮化硅或氧化铝，然后加入硅烷偶联剂，硅烷偶联剂的添加质量为氮化硅或氧化铝的
10
％～
15
％％；
[0012]3)
升温至
20
～
30℃
，
15
‑
60rpm
下搅拌
15
‑
60min
；
[0013]4)
过滤
、
干燥，除去混合溶剂，得到改性氮化硅或改性氧化铝
。
[0014]优选的是，其中，有机溶剂为丙酮
、
甲醇或者乙醇，硅烷偶联剂为
γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷
。
[0015]优选的是，所述乙烯基硅油为端乙烯基聚二甲基硅氧烷和端乙烯基聚甲基乙烯基
硅氧烷中的一种或者两种，粘度为
100
～
1000CPS。
[0016]优选的是，所述偶联剂为单含氢硅油和多含氢硅油中的一种或者两种
。
[0017]优选的是，所述催化剂为铂金催化剂；
[0018]所述延迟固化剂为乙炔环己醇
、
多乙烯基
、
马来酸酯
、
马来酸二己醇酯中的一种或者多种的混合物
。
[0019]优选的是，所述的高导热系数的导热硅胶胶水还包括
0.01
～
10
重量份的助剂
。
[0020]优选的是，所述助剂包括色母粒
、
抗氧化剂
、
热稳定剂
、
抗老化剂中的一种或者多种
。
[0021]本专利技术还提供一种如上所述的高导热系数的导热硅胶胶水的制备方法，其包括以下步骤：
[0022]S1、
将乙烯基硅油
、
导热填料混合，
20
～
40rpm
下搅拌
150
‑
600s
，
40
～
60rpm
下搅拌
250
‑
1000s
；
[0023]S2、
向步骤
S1
得到的混合物中加入偶联剂
、
延迟固化剂以及特殊助剂，
40
～
60rpm
下搅拌
250
‑
1000s
；
[0024]S3、
向步骤
S2
得到的产物中加入催化剂，
40
～
60rpm
下搅拌
250
‑
1000s
，得到所述高导热系数的导热硅胶胶水
。
[0025]本专利技术还提供一种高导热系数的导热硅胶垫，其通过以下方法制备得到：
[0026]使用压延涂布的方式将如上所述的高导热系数的导热硅胶胶水涂布在基材上，然后在
100
～
150℃
下烘烤，形成胶层，然后在胶层上贴合压敏胶，模切，得到所述高导热系数的导热硅胶垫
。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028]本专利技术中，通过使用纳米级的改性氮化硅和改性氧化铝作为导热填料，显著提高了导热硅胶垫的导热性能，同时使其在高温环境下仍然有效
。
此外，也解决了氧化铝原材很容易吸水的问题，使材料耐湿的能力大大提高；其中，氮化硅由硅和氮元素构成，其晶体结构使其具有出色的导热性能；其纳米级尺寸有助于提高导热性能，因为它们有更高的比表面积，可以更有效地传递热量；氮化硅具有出色的耐热性能，能够在高温环境下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高导热系数的导热硅胶胶水，其特征在于，包括按重量份计的以下原料组分：乙烯基硅油
100
份
、
导热填料
50
～
5000
份
、
偶联剂
0.1
～1份
、
催化剂
0.01
～
0.5
份
、
延迟固化剂
0.01
～
0.1
份
。2.
根据权利要求1所述的高导热系数的导热硅胶胶水，其特征在于，所述导热填料为氮化硅
、
氮化铝
、
氧化铝
、
金属铜颗粒
、
金属铝颗粒
、
金属银颗粒金刚石
、
改性氮化硅
、
改性氧化铝中的一种或多种的混合物
。3.
根据权利要求2所述的高导热系数的导热硅胶胶水，其特征在于，所述改性氮化硅或改性氧化铝通过以下方法制备得到：
1)
在搅拌容器中加入有机溶剂和去离子水，得到混合溶剂，有机溶剂：去离子水的体积比为
1:5
～
1:15
，调节混合溶剂的
pH
值为4～5；
2)
在2～
7℃、15
‑
60rpm
的转速下，向混合溶剂中加入氮化硅或氧化铝，然后加入硅烷偶联剂，硅烷偶联剂的添加质量为氮化硅或氧化铝的
10
％～
15
％；
3)
升温至
20
～
30℃
，
15
‑
60rpm
下搅拌
15
‑
60min
；
4)
过滤
、
干燥，除去混合溶剂，得到改性氮化硅或改性氧化铝
。4.
根据权利要求3所述的高导热系数的导热硅胶胶水，其特征在于，其中，有机溶剂为丙酮
、
甲醇或者乙醇，硅烷偶联剂为
γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷
。5.
根据权利要求1所述的高导热系数的导热硅胶胶水，其特征在于，所述乙烯基硅油为端乙烯基聚二...

【专利技术属性】
技术研发人员：金闯，汤茂铜，曹闯，刘勇，
申请(专利权)人：斯迪克新型材料江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：