一种超柔性高分子导热材料及其制备方法技术

技术编号:7120221 阅读:346 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种超柔性高分子导热材料及其制备方法,所述超柔性高分子导热材料由重量配比100:300~100:1100的基体树脂和导热填料两部分组成,所述基体树脂由以下重量百分比的原料组成:有机硅树脂A85~90%、有机硅树脂B5~10%、固化剂a1~3%、固化剂b0~1%、催化剂0.1~1%;所述导热填料由以下重量百分比的原料组成:球形填料70~95%、针状填料5~30%;所述方法包括将按上述配比的有机硅树脂、固化剂和催化剂依次加入搅拌机内混合获得基体树脂,再与导热填料按100:300~100:1100配比混合,所述导热填料先加入70~95%的球形填料搅拌,再加入5~30%的针状填料,搅拌混合而成,再将其压延成型,固化,即得。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导热材料,尤其涉及, 属于高分子材料领域。
技术介绍
目前,微电子的组装愈来愈密集化,其工作环境急剧向高温方向变化。电子元器件温度每升高2°C,其可靠性下降10%,因此及时散热成为影响其使用寿命的重要因素。随着电子产品的小型化和功能集成化,电子器件内部结构越来越复杂,元器件密度越来越高,发热量越来越大,对导热材料的要求也越来越高。导热材料粘附在器件表面或填充在两个面之间的缝隙之中,排除间隙内部空气, 保护器件不受外界侵蚀,吸收运动或变形应力,将内部器件运行产生的热量及时传导出来, 同时起到导热、密封、填充、绝缘、减震和防腐作用,是一种用途十分广泛的功能性材料。近年来发展起来的高分子导热材料总体可以分为两类非固化的导热膏和固化的导热胶/片.导热膏以惰性树脂为基体,不固化,润湿性好,但是高温下易变形,析出甚至流动,污染器件,限制了其在较宽间隙中的应用,尤其是不在同一平面上的多个需要散热的器件.导热胶/片以活性树脂为基体树脂,配合固化剂在一定条件下固化成型,工艺简单,稳定性好,但是由于其硬度较高,在装配压力下产生较大应力,容易损坏微小器件。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足,提供,以使其硬度降低,应力减小,耐热性提高,并且在高温下不易分解,成本降低,应用广泛。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下一种高分子导热材料,由重量配比 100:300 100:1100的基体树脂和导热填料两部分组成,所述基体树脂由以下重量百分比的原料组成有机硅树脂A 85 90%、有机硅树脂B 5 10%、固化剂a 1 3%、固化剂b 0 1%、催化剂0. 1 1% ;所述热填料由以下重量百分比的原料组成球形填料70 95%、 针状填料5 30%。本专利技术的有益效果是本专利技术的超柔性高分子导热材料硬度在5 15(邵氏E)可调,导热系数在广6.0 W/m*K可调,可用于大功率电子产品的散热及大量用于民用电子产品的设计开发,其成本较低,介电性能良好,同时还可以起到绝缘和密封作用。在上述技术方案的基础上,本专利技术还可以做如下改进。进一步,所述有机硅树脂A为直链或支链乙烯基硅树脂,所述直链乙烯基硅树脂的结构式由下述通式(I )表示,所述支链乙烯基硅树脂由下述通式(II)表示CH2=CH-Si (CH3)2O e (CH3)2Si — CH=CH2 ( I ); (CH3) 3SiO m n Si (CH3) 3 (II); 其中,式(I )中,e=50 200;式(II )中,m+n=50 260 ;采用上述进一步方案的有益效果是,乙烯基硅树脂固化属于加成固化,固化过程无小分子逸出,无味无污染,耐温性能良好,可在-50°C ^(TC范围内使用,无小分子迁出、无味,不会污染腐蚀器件表面。进一步,所述有机硅树脂B为含有R13SiCV2结构单元和Si04/2结构单元的共聚物, 其中,所述R13SiCV2结构单元与所述Si04/2结构单元的摩尔比为0. 5 0. 9。采用上述进一步方案的有益效果是,通过调整有机硅树脂B的含量以及R13SiOv2 结构单元与所述3104/2结构单元的摩尔比值,可以调节固化物表面粘性,从表面光滑到有粘性,适应不同工艺要求。进一步,所述固化剂a为含氢硅油类固化剂,其结构式由以下通式(III)表示 R-Si (CH3)2-0-m-n_Si (CH3)2-R (III)其中,R代表CH3或H,f+g=8 98。进一步,所述固化剂b为端氢硅油类固化剂,其结构式由以下通式(IV)表示 H-O-[Si-(CH3)2-OJh-R (IV)其中,R代表CH3或H,h为50 观0的整数;采用上述进一步方案的有益效果是,通过调节两种固化剂的比例和用量,可以根据实际需要得到硬度在5 15(邵氏E)的固化物,保证贴附的紧密性,可用于各种不规则表面或填充在器件缝隙之间,在其受到一定压力时可以产生相应的形变,压力消除后又及时回复, 在使用过程中始终保持最大面积的接触,散热效果良好,满足不同位置的应用需求。进一步,所述催化剂为钼系络合物催化剂。进一步,所述钼系络合物催化剂为氯钼酸一异丙醇络合物、氯钼酸一二乙烯基四甲基硅氧烷络合物和氯钼酸一邻苯二甲酸二乙酯络合物中的一种或任意几种的混合物。进一步,所述球形填料为铝粉、锌粉、铜粉、氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氮化硼中的一种或任意几种的混合物。进一步,所述针状材料为氧化锌晶须、钛酸钾晶须、氮化硅晶须、β-SiC晶须中的一种或任意几种的混合物。采用上述进一步方案的有益效果是,采用上述进一步方案的有益效果是,可根据具体工艺要求,调整各组分用量,导热系数在广6W/m. K可调,满足不同功率器件的散热要求。本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下一种高分子导热复合材料的制备方法,所述方法包括将由以下重量百分比的有机硅树脂A 85 90%、有机硅树脂B 5 10%、固化剂a 1 3%、固化剂b 0 1%、催化剂0. 1 1%依次加入搅拌机内混合30 60分钟获得基体树脂,向所述基体树脂中加入由重量配比为70 95%的球形填料和5 30%的针状填料组成的导热填料,所述基体树脂与所述导热填料重量配比为100:300 100 1100,其中,所述导热填料应先加入所述球形填料,搅拌30 60分钟后,再加入所述针状填料,搅拌30飞0分钟,然后,于真空条件下,将所述基体树脂与所述导热填料搅拌30 60分钟混合,再将其压延成2 IOmm厚的薄膜,60 120°C,固化10 30分钟,即得。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本专利技术,并非用于限定本专利技术的范围。本专利技术实施例所述的高分子导热复合材料,由重量配比100:300 100:1100的基体树脂和导热填料两部分组成,所述基体树脂由以下重量百分比的原料组成有机硅树脂 A 85 90%、有机硅树脂B 5 10%、固化剂a 1 3%、固化剂b 0 1%、催化剂0. 1 1% ; 所述热填料由以下重量百分比的原料组成球形填料70 95%、针状填料5 30%。实施例1准确称取有机硅树脂A 90g、有机硅树脂B 5g、固化剂a 3g和催化剂lg,将上述各组分加入双行星动力混合搅拌机内搅拌30分钟,向上述混合物中加入球形氧化铝210g,搅拌30 分钟,加入氧化锌晶须90g,搅拌30分钟,在真空条件下搅拌30分钟,把混合物压延成厚度为2mm的片材,60°C固化10分钟,即得; 其中,所述有机硅树脂A为直链有机硅树脂,其结构式为CH2=CH-Si (CH3) 20 200 (C H3)2Si - CH=CH2 ;所述有机硅树脂B为含有R13SiCV2结构单元和Si04/2结构单元的共聚物,其中,所述 R13SiOl72结构单元与所述Si04/2结构单元的摩尔比为0. 5 ;所述固化剂a为含氢硅油类固化剂,其结构式见以下结构式(III ) R-Si (CH3)2-O-f-g-Si (CH3)2-R (III),其中,R 为? f+g=8。实施例2准确称取有机硅树脂A87g、有机硅树脂B7g、固化剂a2g、固化剂b0. 5g和催化剂lg,将上述各组分加入双行星动力混合搅拌机内搅拌30分钟,向上述混合物中加入球形氧化铝 490本文档来自技高网...

【技术保护点】
3%、固化剂b  0~1%、催化剂 0.1~1%;所述热填料由以下重量百分比的原料组成: 球形填料70~95%、针状填料5~30%。1.一种超柔性高分子导热材料,其特征在于,由重量配比为100:300~100:1100的基体树脂和导热填料两部分组成,其中,所述基体树脂由以下重量百分比的原料组成: 有机硅树脂A  85~90%、有机硅树脂B  5~10%、固化剂a  1~

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:石红娥王建斌陈田安解海华
申请(专利权)人:烟台德邦电子材料有限公司
类型:发明
国别省市:37

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