【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导热介质材料领域，尤其是涉及一种导热硅胶垫片及其制备方法。
技术介绍
1、导热硅胶垫片是以硅胶作为基材，添加金属氧化物等各种辅材，通过特殊工艺合成的一种导热介质材料。导热硅胶垫片专门为利用缝隙传递热量的设计方案生产，能够填充缝隙，打通发热部位与散热部位之间的热通道，有效提升热传递效率，同时还可以起到绝缘、减震、密封等作用，被应用于开关电源、医疗设备、汽车电子等领域。
2、导热硅胶垫片在应用时，需要填充在散热器与元器件界面之间较小的空隙，驱赶空气，提升散热器的散热效率，要求导热硅胶垫片具有良好的柔韧性、高导热、耐高温等特点。而硅橡胶本身的导热系数不高，一般只有0.2w/(m·k)左右，因此通常选择在硅橡胶中填充高导热填料合成导热硅胶片，从而使得导热性能到达使用要求。
3、但在向硅橡胶中填充高导热填料时，填充量小无法起到高导热效果，填充量大又会导致导热硅胶垫片的硬度增大，柔韧性下降，在实际生产中高导热填料的用量不方便把控，影响导热硅胶垫片的效果。
技术实现思路
1、为了制得具有高导热性且硬度较低的导热硅胶垫片，本申请提供一种导热硅胶垫片及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供的一种导热硅胶垫片采用如下的技术方案：
3、一种导热硅胶垫片，包括聚酰亚胺膜和导热材料层，所述导热材料层包括以下重量份的组分：
4、甲基乙烯基硅生胶 25-40份；
5、含氢硅油 3-10份；
6、铂金催化剂 1-3份
7、改性氧化铝 40-50份；
8、改性六方氮化硼 20-35份；
9、硫化剂 2-5份；
10、抑制剂 0.5-2份；
11、其中，所述改性氧化铝为经过硅烷偶联剂表面改性的氧化铝，所述改性六方氮化硼为经过十六烷基三甲基溴化铵改性的六方氮化硼。
12、通过采用上述技术方案，甲基乙烯基硅生胶和含氢硅油可以在铂金催化剂的作用下发生加成反应，含氢硅油中活性氢的存在促进相互交联，形成硅胶基材，从而提升导热材料的韧性和强度，通过控制含氢硅油的添加比例使得硅胶基材的硫化速度和硬度适中，抑制剂用于抑制加成反应副产物的生成，改性氧化铝和改性六方氮化硼作为导热填料，具有较高的导热系数，从而提高了导热材料层的导热性能。通过使用改性氧化铝和改性六方氮化硼可以提高表面活性，更好的与硅胶基材进行结合，促进导热填料在硅胶基材中的均匀分布，并且两者填料相互协同，控制导热填料的添加量，使得导热硅胶片的硬度较低。
13、在本申请中，通过导热材料层与聚酰亚胺膜的附着结合，聚酰亚胺膜具有优异的耐热性、绝缘性能和机械性能，起到补强增韧作用，从而可以形成绝缘性能、力学性能、导热性能较好的导热硅胶片。
14、可选的，所述含氢硅油选用甲基苯基含氢硅油。
15、通过采用上述技术方案，甲基苯基含氢硅油中含有苯基和活性氢，和甲基乙烯基硅生胶合成反应后，硅胶基材引入了苯基，有利于提高导热硅胶垫片的耐高低温性，从而适应于温度范围大的工作环境。
16、可选的，所述改性氧化铝选用8-10μm、40-50μm的两种粒径的改性氧化铝混合而成，且两种氧化铝的质量之比为(1.5-1.8)：(2.2-2.5)，所述改性六方氮化硼的粒径为500-800nm。
17、通过采用上述技术方案，通过两种粒径不同的改性氧化铝和改性六方氮化硼结构，在填充进硅胶基材时，填料之间可以互相填充缝隙，从而填料粒子之间的接触面积增大，有利于挤出空气，形成导热通路；并且通过多种粒径的填料的组合，方便调节导热硅胶片的硬度。
18、可选的，所述改性氧化铝由以下重量份的组分组成：
19、氧化铝130-250份；
20、硅烷偶联剂kh-550 1-3份。
21、通过采用上述技术方案，利用硅烷偶联剂对氧化铝进行改性，在氧化铝颗粒表面生成一层网状结构，有利于促进改性氧化铝粒子在硅胶基层中的均匀分散。
22、可选的，所述改性六方氮化硼由以下重量份的组分组成：
23、六方氮化硼 50-70份；
24、十六烷基三甲基溴化铵 8-15份；
25、ph调节剂 1-3份。
26、通过采用上述技术方案，通过十六烷基三甲基溴化铵对六方氮化硼进行改性，促进改性六方氮化硼在硅胶基材的分散，使得改性六方氮化硼、改性氧化铝和硅胶基材的相容性提升，有利于导热通路的形成；同时在导热填料表面生成的网状结构交联成弹性膜，可以起到缓冲减震的作用，并且改性六方氮化硼引入的网状膜有利于提高导热材料和聚酰亚胺膜的结合力。
27、可选的，所述抑制剂选用2-甲基-3-炔-2-醇、苯乙炔、二甲基亚砜、乙炔基环己醇和马来酸二烯丙酯的一种或多种。
28、通过采用上述技术方案，抑制剂和催化剂一同提升甲基乙烯基硅生胶和含氢硅油合成反应的效率，同时抑制副产物的产生。
29、可选的，所述硫化剂选用过氧化苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、过氧化二枯基的一种或多种。
30、通过采用上述技术，硫化剂能促使导热材料分子链起交联反应，形成立体网状结构，提升导热材料层的弹性和拉伸强度，并且使得导热硅胶与聚酰亚胺膜能在硫化温度下稳定结合。
31、可选的，所述聚酰亚胺膜的厚度为0.05-0.1mm，所述导热材料层的厚度为2-5mm。
32、通过采用上述技术方案，导热材料层主要起导热抗震作用，聚酰亚胺膜主要起补强增韧作用，通过控制厚度得到导热性能好，硬度低，力学性能佳的导热硅胶片。
33、第二方面，本申请提供了一种导热硅胶垫片的制备方法，用于合成上述的一种导热硅胶垫片，包括如下步骤：
34、s1、将甲基乙烯基硅生胶、含氢硅油、铂金催化剂、抑制剂依次加入反应设备中，搅拌反应1-2h，形成混合物料；
35、s2、将改性氧化铝和改性六方氮化硼添加到混合物料中，边搅拌边抽真空，加入硫化剂，放入真空干燥箱中再次抽真空，形成导热材料层；
36、s3、将导热材料层涂覆于聚酰亚胺膜表面，并利用双辊进行压延成型，放入120℃的烘箱中硫化10-20min，取出降温冷却后进行裁切，得到导热硅胶垫片。
37、通过采用上述技术方案，选择合适的条件使得甲基乙烯基生胶和含氢硅油发生加成反应，将改性氧化铝和改性六方氮化硼均匀分散到硅胶基材中，通过抽真空排出气泡，涂覆压延，使导热材料层和聚酰亚胺膜稳定结合，硫化形成导热硅胶垫片。
38、可选的，所述改性氧化铝的制备步骤包括：
39、将硅烷偶联剂溶于乙醇形成硅烷偶联剂溶液，在容器中放入氧化铝，并倒入硅烷偶联剂溶液，60-75℃下水浴，搅拌处理1-3h，真空抽滤后得到固体，洗涤后将固体在120-140℃下干燥7-8h至重量不变，得到改性氧化铝。
40、通过采用上述技术方案，实现硅本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种导热硅胶垫片，其特征在于，包括聚酰亚胺膜和导热材料层，所述导热材料层包括以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的一种导热硅胶垫片，其特征在于：所述含氢硅油选用甲基苯基含氢硅油。
3.根据权利要求1所述的一种导热硅胶垫片，其特征在于：所述改性氧化铝选用8-10μm、40-50μm的两种粒径的改性氧化铝混合而成，且两种氧化铝的质量之比为(1.5-1.8)：(2.2-2.5)，所述改性六方氮化硼的粒径为500-800nm。
4.根据权利要求1所述的一种导热硅胶垫片，其特征在于：所述改性氧化铝由以下重量份的组分组成：
5.根据权利要求1所述的一种导热硅胶垫片，其特征在于：所述改性六方氮化硼由以下重量份的组分组成：
6.根据权利要求1所述的一种导热硅胶垫片，其特征在于:所述抑制剂选用2-甲基-3-炔-2-醇、苯乙炔、二甲基亚砜、乙炔基环己醇和马来酸二烯丙酯的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种导热硅胶垫片，其特征在于：所述聚酰亚胺膜的厚度为0.05-0.1mm，所述导热材料层的厚度为2-5mm。>
8.一种导热硅胶垫片的制备方法，其特征在于：用于合成权利要求1-7任一所述的一种导热硅胶垫片，步骤包括：
9.根据权利要求8所述的一种导热硅胶垫片的制备方法，其特征在于：所述改性氧化铝的制备步骤包括：
10.根据权利要求8所述的一种导热硅胶垫片的制备方法，其特征在于：所述改性六方氮化硼的制备步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种导热硅胶垫片，其特征在于，包括聚酰亚胺膜和导热材料层，所述导热材料层包括以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的一种导热硅胶垫片，其特征在于：所述含氢硅油选用甲基苯基含氢硅油。
3.根据权利要求1所述的一种导热硅胶垫片，其特征在于：所述改性氧化铝选用8-10μm、40-50μm的两种粒径的改性氧化铝混合而成，且两种氧化铝的质量之比为(1.5-1.8)：(2.2-2.5)，所述改性六方氮化硼的粒径为500-800nm。
4.根据权利要求1所述的一种导热硅胶垫片，其特征在于：所述改性氧化铝由以下重量份的组分组成：
5.根据权利要求1所述的一种导热硅胶垫片，其特征在于：所述改性六方氮化硼由以下重量份的组...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁乔宜，宋伟，丁乔芳，杨慧明，杨包平，
申请(专利权)人：广东睿华新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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