一种低热阻纳米导热组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子材料产品及制备领域，特别涉及一种低热阻纳米导热组合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前电子产品使用范围非常广，已经在人们的生活中不可分割。计算机(CPU)、晶体管、发光二极管(LED)等半导体在使用中发热，该热量会使得电子部件的性能下降。为此，需要安装散热体。因散热体大多为金属材质的，使得电子元件与散热器不能完全密合接触，导致散热效果不好。为了提高散热效果，增加电子元件与散热器直接的接触，减少空气热阻，采取了使用导热垫片、导热胶等方法。但是，随着电子元件集成度越来越高，其产生的热量也越来越多，普通的导热垫片及导热胶等已经不能获得很好的分散热效果。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种低热阻纳米导热组合物，以降低导热材料的热阻，提高其散热性能，本发明提出以下技术方案:
[0004]一种低热阻纳米导热组合物，该组合物包括成分及重量百分比如下:
[0005]基体油脂:5 %?50 % ;
[0006]纳米导热填料:35%?55% ;
[0007]表面处理剂:为纳米导热填料重量的0.1?2% ；
[0008]其余为纳米导热粉体；
[0009]所述基体油脂粘度低于800cp，所述基体油脂为二甲基硅油、烷基改性硅油、苯基改性硅油、乙烯基硅油中的一种或者两种以上的混合物。
[0010]作为本发明的一种优选方案，所述纳米导热填料为球形氧化铝、铝粉、铜粉、石墨粉、氮化硼、氮化铝、氧化镁、氧化锌中的一种或者两种以上的混合物。
[0011]作为本发明的一种优选方案，所述纳米导热粉体为纳米氧化锌、纳米铝粉、纳米镀银镍粉、纳米氧化镁、纳米铜粉中的一种或者两种以上的混合物。
[0012]作为本发明的另一种优选方案，所述基体油脂的黏度为50cp?300cp。
[0013]作为本发明的又一种优选方案，所述纳米导热填料与纳米导热粉体的总重量占组合物总重量的百分比大于等于90%。
[0014]作为本发明的再一种优选方案，所述纳米导热填料的粒径不大于5 μπι。
[0015]作为本发明的再一种优选方案，所述纳米导热粉体的粒径不大于5 μπι
[0016]本发明的另一个目的在于提供上述低热阻纳米导热组合物的制备方法，该方法包括以下步骤:
[0017]Α、按照权利要求1的要求配好基体油脂、纳米导热填料、表面处理剂和纳米导热粉体；
[0018]Β、将纳米导热粉体置于80°C?120°C条件下，使用表面处理剂进行表面处理，处理的时候边搅拌边在动混设备的加料口出喷洒表面处理剂，整个过程持续2h?5h ;
[0019]C、将动混设备温度设定为80°C，并加入基体油脂总量的2/3?4/5，在动混设备中搅拌3小时以上；
[0020]D、将上述混合物取出，使用三辊研磨机进行研磨；
[0021]E、将研磨好的混合物添加至动混设备中，并加入剩余的基体油脂，搅拌1小时以上，搅拌完成后得到低热阻纳米导热组合物成品。
[0022]作为本发明的一种优选方案，所述步骤D中使用三辊研磨机进行研磨，研磨3?5次。
[0023]本发明带来的有益效果是:
[0024]1、本发明组合物热阻低，导热率高，导热系数最高可以达到6W/m.K以上，热阻0.008°C *in2/W@10psi，具有良好的导热效果；
[0025]2、本发明制备方法工艺简单，制作成本低，可以大范围推广生产，有利于本发明低热阻纳米导热组合物产品的大范围推广使用。
【具体实施方式】
[0026]下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0027]实施例1:
[0028]一种低热阻纳米导热组合物，该组合物包括成分如下:
[0029]lOOcp苯基烷基硅油:86.5g ；
[0030]纳米氧化锌:250g ；
[0031]纳米镀银镍粉:200g;
[0032]0.7 μπι 球形铝粉:150g ;
[0033]2μπι 球形铝粉:300;
[0034]ΚΗ570:3.5g ；
[0035]具体制备步骤如下:
[0036]A、基体油脂、纳米导热填料、表面处理剂和纳米导热粉体的用量如上所述；
[0037]B、将纳米导热粉体置于100°C条件下，使用表面处理剂进行表面处理，处理的时候边搅拌边在动混设备的加料口出喷洒表面处理剂，整个过程持续3h ；
[0038]C、将动混设备温度设定为80°C，并加入基体油脂总量的2/3，在动混设备中搅拌3小时；
[0039]D、将上述混合物取出，使用三辊研磨机进行研磨4次；
[0040]E、将研磨好的混合物添加至动混设备中，并加入剩余的基体油脂，搅拌3小时，搅拌完成后得到低热阻纳米导热组合物成品。
[0041]经测试，采用ASTM D5470测试方法测试，热阻为:0.009°C *inVW@10psi，导热系数
5.5ff/m.K，粘度 1490000cp。
[0042]实施例2:
[0043]一种低热阻纳米导热组合物，该组合物包括成分如下:
[0044]50cp苯基烷基硅油:65.7g ；
[0045]纳米氧化锌:150g;
[0046]纳米镀银镍粉:300g ;
[0047]0.7 μ m 球形铝粉:150g ;
[0048]2μπι 球形铝粉:300;
[0049]ΚΗ570:3.5g ；
[0050]具体制备步骤如下:
[0051]A、基体油脂、纳米导热填料、表面处理剂和纳米导热粉体的用量如上所述；
[0052]B、将纳米导热粉体置于110°C条件下，使用表面处理剂进行表面处理，处理的时候边搅拌边在动混设备的加料口出喷洒表面处理剂，整个过程持续3h ；
[0053]C、将动混设备温度设定为80°C，并加入基体油脂总量的4/5，在动混设备中搅拌
3.5小时；
[0054]D、将上述混合物取出，使用三辊研磨机进行研磨4次；
[0055]E、将研磨好的混合物添加至动混设备中，并加入剩余的基体油脂，搅拌2小时，搅拌完成后得到低热阻纳米导热组合物成品。
[0056]经测试，采用ASTM D5470测试方法测试，热阻为:0.008°C *inVW@10psi，导热系数
6.5ff/m.K，粘度 2390000cp。
[0057]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种低热阻纳米导热组合物，其特征在于:该组合物包括成分及重量百分比如下: 基体油脂:5%?50% ; 纳米导热填料:35%?55% ; 表面处理剂:为纳米导热填料重量的0.1?2% ; 其余为纳米导热粉体； 所述基体油脂粘度低于800cp，所述基体油脂为一.甲基娃油、烧基改性娃油、苯基改性硅油、乙烯基硅油中的一种或者两种以上的混合物。2.根据权利要求1所述的一种低热阻纳米导热组合物，其特征在于:所述纳米导热填料为球形氧化铝、铝粉、铜粉、石墨粉、氮化硼、氮化铝、氧化镁、氧化锌中的一种或者两种以上的混合物。3.根据权利要求1所述的一种低热阻纳米导热组合物，其特征在于:所述纳米导热粉体为纳米氧化锌、纳米铝粉、纳米镀银镍粉、纳米氧化镁、纳米铜粉中的一种或者两种以上的混合物。4.根据权利要求1所述的一种低热阻纳米导热组合物，其特征在于:所述基体油脂的黏度为50cp?300cp。5.根据权利要求1所述的一种低热阻纳米导热组合物，其特征在于:所述纳米导热填料与纳米导热粉体的总重量占组合物总重量的百分比大于等于90%。6.根据权利要求3所述的一种低热阻纳米导热组合物，其特征在于:所述纳米导热填料的粒径不大于5 μ m。7.根据权利要求2所述的一种低热阻纳米导热组合物，其特征在于:所述纳米导热粉体的粒径不大于5 μ m。8.—种权利要求1所述的低热阻纳米导热组合物的制备方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: A、按照权利要求1的要求配好基体油脂、纳米导热填料、表面处理剂和纳米导热粉体； B、将纳米导热粉体置于80°C?120°C条件下，使用表面处理剂进行表面处理，处理的时候边搅拌边在动混设备的加料口出喷洒表面处理剂，整个过程持续2h?5h ; C、将动混设备温度设定为80°C，并加入基体油脂总量的2/3?4/5，在动混设备中搅拌3小时以上； D、将上述混合物取出，使用三辊研磨机进行研磨； E、将研磨好的混合物添加至动混设备中，并加入剩余的基体油脂，搅拌1小时以上，搅拌完成后得到低热阻纳米导热组合物成品。9.一种权利要求8所述的低热阻纳米导热组合物的制备方法，其特征在于:所述步骤D中使用三辊研磨机进行研磨，研磨3?5次。
【专利摘要】本发明涉及电子材料产品及制备领域。本发明提供了一种低热阻纳米导热组合物，包括基体油脂、纳米导热填料、表面处理剂和纳米导热粉体。一种低热阻纳米导热组合物的制备方法，包括以下步骤：A配好原料；B、将纳米导热粉体置于80℃～120℃条件下，使用表面处理剂进行表面处理；D、将上述混合物取出，使用三辊研磨机进行研磨；E、将研磨好的混合物添加至动混设备中，并加入剩余的基体油脂，搅拌1小时以上。本发明组合物热阻低，导热率高，导热系数最高可以达到6W/m·K以上，热阻0.008℃*in2/W10psi，具有良好的导热效果；本发明制备方法工艺简单，制作成本低，可以大范围推广生产，有利于本发明低热阻纳米导热组合物产品的大范围推广使用。
【IPC分类】C08K3/04, C08K3/08, C08K3/22, C08L83/07, C08K3/38, C08L83/04, C08K7/18, C08K13/06
【公开号】CN105348803
【申请号】CN201510844613
【发明人】丁幸强
【申请人】苏州天脉导热科技有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月26日