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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及emi电磁屏蔽材料领域,具体涉及一种双组份导热绝缘emi屏蔽材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着电子器件向高集成度、高频率方向快速发展,电子元件之间的电磁干扰(emi)问题已经显现出来,积累热量的快速消散和有效的电磁干扰(emi)屏蔽引起了广泛的关注,赋予热管理材料emi屏蔽性能是同时克服散热和emi问题的有效途径。现有的金属或非金属导电粉体具有较高的导热系数和优异的电性能,适合用于制备emi屏蔽热管理材料,通过建立连续的导电和导热网络,可以获得优异的emi屏蔽性能和较高的导热系数。但是现有的导电填料不可避免地会影响电绝缘性能,导致电路等电气结构短路。
2、为了解决上述问题,研究人员尝试通过在导热屏蔽材料表面引入绝缘涂层,或者与导热绝缘材料多层复合制备电绝缘emi屏蔽热管理材料,这些方法可以有效地提高emi屏蔽材料的电绝缘性能并保持其屏蔽性能,如专利申请cn103722832 a,公开了一种绝缘聚合物基电磁屏蔽材料及其制备方法。然而这种方法工艺复杂,且只适合用于制作片材,不适合用于制作具有复杂形貌的3d材料和异型材料,而片材不利于后续加工和进一步的利用。相比,复杂形貌的电磁屏蔽材料更便于加工,有利于提升电磁屏蔽材料的推广和利用。
3、此外,现有的emi屏蔽材料由于导热粉体无法大量添加,还存在导热性能和电磁屏蔽性能不够优异的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有导热屏蔽材料电气绝缘性能不够优异,现有绝缘改性方法只适合改性片材以及导热性能和电磁屏
2、本专利技术的第一个方面,提供了一种双组份导热绝缘emi屏蔽材料,其原料包括a组份和b组份;
3、按重量份计,所述a组分包括:
4、双端乙烯基聚硅氧烷3.8~42.5份、改性绝缘金属粉体57~96份和催化剂0.05~1份;
5、按重量份计,所述b组分包括:
6、双端乙烯基聚硅氧烷1.6~31.5份、双端含氢聚硅氧烷0.2~10份、侧链含氢聚硅氧烷0.1~5.2份、改性绝缘金属粉体57~96份和抑制剂0.0005~0.02份。
7、具体的,所述a组分和b组分中双端乙烯基聚硅氧烷的运动粘度均为50~20000cps。
8、具体的,所述a组分和b组分中改性绝缘金属粉体均为金属粉体及其合金的改性粉体,所述金属粉体均选自al、mn、mg、cr、ni、nb、mo、cu、fe、w、zn、sn、pb、ag、ti、zr、ta、pt和sb中的至少一种;
9、具体的,所述a组分和b组分中改性绝缘金属粉体表面均有绝缘层,所述绝缘层的厚度均为50~1000nm,所述绝缘层的成分均为金刚石、α相氧化铝和β相氮化硅中的一种。
10、本专利技术的第二个方面,提供了一种双组份导热绝缘emi屏蔽材料的制备方法,包括以下步骤:
11、将a组分和b组分按质量比1:1混合后反应,即得到所述双组份导热绝缘emi屏蔽材料;本专利技术采用双组份,当a组分和b组份混合时可以从半流动态固化成弹性体;
12、具体的,所述a组分的制备方法包括以下步骤:
13、在真空条件下,以双端乙烯基聚硅氧烷和不同粒径的改性绝缘金属粉体和催化剂为原料制备a组分。
14、更具体的,所述a组分的制备方法为:
15、①将双端乙烯基聚硅氧烷和0.2~5μm改性绝缘金属粉体混匀,在1000~2000rpm下进行分散,再在真空度为-0.095mpa以下搅拌10~15min;
16、②将7~20μm改性绝缘金属粉体加入步骤①所得混合物中混匀,在800~1200rpm下进行分散,再在真空度为-0.095mpa以下搅拌10~15min;
17、③将40~200μm改性绝缘金属粉体加入步骤②所得混合物中混匀,在300~1000rpm下进行分散,再在真空度为-0.095mpa以下搅拌10~15min;
18、④加热搅拌步骤③中所得混合物至温度为100~120℃,在20~60rpm下搅拌,再在真空度为-0.095mpa以下搅拌30~60min;
19、⑤将步骤④中所得混合物冷却至室温,加入催化剂混匀,再在真空度为-0.095mpa以下搅拌10~15min,即得到所述的a组分。
20、在制备a组分的过程中,将不同粒径范围的改性绝缘金属粉体分批次加入,有利于实现更多改性绝缘金属粉体的填充,并且有利于改性绝缘金属粉体的分散;
21、更具体的,步骤①、步骤②和步骤③中加入的所述改性绝缘金属粉体的质量比为1:2:3;
22、更具体的,步骤⑤中所述催化剂选自卡斯特催化剂,成分为铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物,铂含量1000~20000pp;铂含量太高不利于精准添加和均匀分散,含量太低会引入过多聚硅氧烷;
23、具体的,所述b组分的制备方法为:
24、在真空条件下,以双端乙烯基聚硅氧烷、不同粒径的改性绝缘金属粉体、侧链含氢聚硅氧烷、双端含氢聚硅氧烷和抑制剂为原料制备得到b组分。
25、更具体的,所述b组分的制备方法为:
26、(1)将双端乙烯基聚硅氧烷和0.2~5μm改性绝缘金属粉体混匀,在1000~2000rpm下分散,再在真空度为-0.095mpa以下搅拌10~15min;
27、(2)将7~20μm改性绝缘金属粉体加入步骤(1)所得混合物中混匀,在800~1200rpm下分散,再在真空度为-0.095mpa以下搅拌10~15min;
28、(3)将40~200μm改性绝缘金属粉体加入步骤(2)所得混合物中混匀,在300~1000rpm下分散,再在真空度为-0.095mpa以下搅拌10~15min;
29、(4)加热搅拌步骤(3)中所述混合物至100~120℃,在20~60rpm下搅拌,再在真空度为-0.095mpa以下搅拌30~60min;
30、(5)将步骤(4)中混合物冷却至室温,加入侧链含氢聚硅氧烷、双端含氢聚硅氧烷和抑制剂,在真空度为-0.095mpa以下搅拌10~15min,即得到所述的b组分。
31、更具体的,步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中加入的所述改性绝缘金属粉体的质量比为1:2:3;
32、更具体的,所述侧链含氢聚硅氧烷的运动粘度为20~500cps;
33、更具体的,所述双端含氢聚硅氧烷的运动粘度为10~500cps;
34、更具体的,所述抑制剂选自3-甲基-1-十二炔-3-醇、1-乙炔基-1-环己醇、四甲本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双组份导热绝缘EMI屏蔽材料,其特征在于,其原料包括A组份和B组份;
2.如权利要求1所述的双组份导热绝缘EMI屏蔽材料,其特征在于,所述改性绝缘金属粉体为金属粉体及其合金的改性粉体,所述金属粉体选自Al、Mn、Mg、Cr、Ni、Nb、Mo、Cu、Fe、W、Zn、Sn、Pb、Ag、Ti、Zr、Ta、Pt和Sb中的至少一种。
3.如权利要求2所述的双组份导热绝缘EMI屏蔽材料,其特征在于,所述改性绝缘金属粉体表面有绝缘层,所述绝缘层成分为金刚石、α相氧化铝和β相氮化硅中的一种。
4.一种如权利要求1所述的双组份导热绝缘EMI屏蔽材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
5.如权利要求4所述的双组份导热绝缘EMI屏蔽材料的制备方法,其特征在于,所述A组分的制备方法为:
6.如权利要求4所述的双组份导热绝缘EMI屏蔽材料的制备方法,其特征在于,所述B组分的制备方法包括以下步骤:
7.如权利要求5~6任一项所述双组份导热绝缘EMI屏蔽材料的制备方法,其特征在于,所述改性绝缘金属粉体的制备方法均为:
< ...【技术特征摘要】
1.一种双组份导热绝缘emi屏蔽材料,其特征在于,其原料包括a组份和b组份;
2.如权利要求1所述的双组份导热绝缘emi屏蔽材料,其特征在于,所述改性绝缘金属粉体为金属粉体及其合金的改性粉体,所述金属粉体选自al、mn、mg、cr、ni、nb、mo、cu、fe、w、zn、sn、pb、ag、ti、zr、ta、pt和sb中的至少一种。
3.如权利要求2所述的双组份导热绝缘emi屏蔽材料,其特征在于,所述改性绝缘金属粉体表面有绝缘层,所述绝缘层成分为金刚石、α相氧化铝和β相氮化硅中的一种。
4.一种如权利要求1所述的双组份导热绝缘emi屏蔽材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
5.如权利要求4所述的双组份导热绝缘emi屏蔽材料的制备方法,其特征在于,所述a组分的制备方法为:
6.如权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢琦林,张创,
申请(专利权)人:武汉中科先进材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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