专利名称：导热硅胶片材及其制备方法
导热硅胶片材及其制备方法
技术领域：
本发明涉及导热界面材料，特别是涉及一种经一次成型即具备单面粘性，可用作发热元件与散热元件之间的间隙填充材料的导热硅胶片材及其制备方法。
背景技术：
在日常生活中，人们会广泛应用到各种各样的电子产品，大到电视机，小到MP3，而所有的电子产品都涉及散热问题，因为电子产品中的电子元件在使用过程中温度会升高，尤其是晶体管和一些半导体部件特别容易发热，当电子元件的使用温度很高时，会导致电子元件性能下降，因而需要对电子元件进行散热。为此，通常体积较大的电子产品配铬有散热用的风扇，但对于体积较小的电子产品，由于产品内部空间不足，需要配铬体积更小的散热元件进行散热。在散热元件与发热元件连接时，通常需要用填充材料和导热材料来填充发热元件与散热元件之间的间隙。导热硅胶片材即为一种常用的导热界面材料。在实际使用过程中，导热硅胶片材贴附于发热元件上，再装配固定于散热元件上。如果导热硅胶片材的两侧表面都具有粘性，则存在如下问题，一是因粘手而使贴装位铬不易对准；二是在装配发热元件时，需要导热片表面与散热元件之间的摩擦阻力很小才能装配；其次，双面带粘性的导热片长时间使用后，会与散热元件粘接的非常紧密，使得当维修人员需要进行拆卸维修时，因不易拆卸而影响 维修效率。因而，开发一种单面带粘性的导热硅胶片材就成为一种客观需求。现有的制作单面粘性导热片材的主要工艺是通过表面后处理的方式，实现单面粘性，这种工艺是先生产出表面具有粘性的导热片材，再利用特殊的助剂或胶料，通过喷涂或刮涂的方式附着于导热硅胶片材的表面，经过高温固化，使导热片表面粘性消失，达到单面粘性的目的。这种工艺存在处理不均匀，使导热硅胶片材粘性在不同的位铬有一定的差异，甚至存在死角，造成产品品质差等缺陷。同时，由于有涂覆和固化两道工序，导致导热硅胶片材的生产效率十分低下。
发明内容本发明旨在解决上述问题，而提供一种经一次成型即具备单面粘性，并可有效提高生产效率及使用便利性的导热硅胶片材。本发明的目的还在于提供一种该导热硅胶片材的制备方法。为实现上述目的，本发明提供一种导热硅胶片材，该导热硅胶片材是由聚硅氧烷、导热粉体、表面改性剂、交联剂、钼催化剂、抑制剂按10 50:20 600:0.1 5:0.2 2:
0.01 1:0.0001 0.01的重量比混合并模压而成的一面带粘性，另一面不带粘性的片状体。所述表面改性剂为含有链烯基的硅烷偶联剂,所述链烯基为乙烯基、丙烯基、丁烯基、戍稀基、己稀基中的一种。聚硅氧烷是粘度为10 5000mPas的聚二甲基硅氧烷，其链端或侧链至少含有两个链烯基。导热粉体选自氧化铝、二氧化硅、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅、铝粉、铜粉、银粉、镍粉、石墨、碳纳米管和碳纤维中的至少一种，该导热粉体的粒径为
0.2 100微米。交联剂为含氢量为0.05 0.7%的甲基含氢聚娃氧烧。 抑制剂为炔醇类化合物、多乙烯基硅油中的至少一种。该导热娃胶片材的厚度为0.3 10mm。本发明还提供了导热硅胶片材的制备方法，该方法包括如下步骤:a、将所述比例的聚硅氧烷、交联剂、表面改性剂、导热粉体、钼催化剂和抑制剂依次加入反应釜，用高速动力混合机真空搅拌30 50分钟，得到混合均匀的混合物料；b、将混合物料灌注到设定厚度的框形模具中，并将上表面刮平；C、把装有混合物料的模具放入烤箱中，在80 150°C温度下固化5 20分钟，成型后得到预定厚度，一面带粘性，另一面不带粘性的导热硅胶片材。步骤b中，模具的设定厚度为0.3 10mm。本发明的贡献在于，其有效解决了现有的单面粘性导热片表面后处理工艺的缺陷及工序复杂，生产效率低的问题。本发明可一次制成单面粘性导热硅胶片材，使得导热硅胶片材无需二次工序处理 即具有一面带粘性，另一面不带粘性的特性，同时一次成型工艺保证了导热硅胶片材表面处理的均匀性，使导热硅胶片材在不同的位铬具有相同粘性。本发明的导热硅胶片材具有贴装位铬准确，易于装配，便于维修人员拆卸和维修，维修效率高等特点。
具体实施方式
下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。实施例1取50重量份的IOOOmPas乙烯基封端的聚硅氧烷加入反应釜中，然后依次添加
1.2重量份的甲基含氢聚硅氧烷，3重量份的乙烯基三甲氧基硅烷，150重量份的粒径为30微米的氧化铝，100重量份的粒径为3.5微米的氧化铝，0.3重量份的钼催化剂，0.005重量份的丁炔醇抑制剂，上述物料由高速动力混合机真空搅拌30分钟，得到混合均匀的混合物料。将搅拌混合后的混合物料灌充到厚度为2_的框型模具中，该框型模具为上部敞口式模具，便于物料的上表面固化成型。装入框型模具的物料流平后用刮刀将多余的物料刮出。将装有混合物料的模具放入烤箱，在100°C温度下固化15分钟，固化成型后即得到厚度为2mm的导热娃胶片材。对比例I取50重量份的IOOOmPas乙烯基封端的聚硅氧烷加入反应釜中，然后依次添加1.2重量份的甲基含氢聚硅氧烷，150重量份的粒径为30微米的氧化铝，100重量份的粒径为
3.5微米的氧化铝，0.3重量份的钼催化剂，0.005重量份的丁炔醇抑制剂，上述物料由高速动力混合机真空搅拌30分钟，得到混合均匀的混合物料。将搅拌混合后的混合物料灌充到厚度为2mm的框型模具中，装入框型模具的物料流平后用刮刀将多余的物料刮出。将装有混合物料的模具放入烤箱，在100°C温度下固化15分钟，得到厚度为2_的与实施例1的导热硅胶片材对比用的导热硅胶片材，实施例1与对比例I的测试性能对比数据如表I。实施例2取50重量份的500mPas乙烯基封端的聚硅氧烷加入反应釜中，然后依次添加2重量份的甲基含氢聚硅氧烷，3重量份的Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，120重量份的粒径为15微米的铝粉，80重量份的粒径为4微米的铝粉，0.3重量份的钼催化剂，0.005重量份的丁炔醇抑制剂，上述物料由高速动力混合机真空搅拌40分钟，得到混合均匀的混合物料。将搅拌混合后的混合物料灌充到厚度为2_的框型模具中。装入框型模具的物料流平后用刮刀将多余的物料刮出，之后将胶料和模具一起放入烤箱中，在120°C温度下固化10分钟，固化成型后即得到厚度为·2_的导热硅胶片材。对比例2取50重量份500mPas侧链乙烯基的聚硅氧烷加入反应釜中，然后依次添加1.8重量份甲基含氢聚硅氧烷，150重量份粒径为15微米的铝粉，100重量份粒径为4微米的铝粉，0.3重量份钼催化剂，0.005份丁炔醇抑制剂。得到混合均匀的混合物料。将混合物料放入2mm深框型模具中，流平后用刮刀将多余的胶料刮出。之后把胶料和模具一起放入烤箱中，在120°C温度下固化10分钟，得到厚度为2mm的对比用导热硅胶片材样品。实施例3取50重量份的IOOOmPas乙烯基封端的聚硅氧烷加入反应釜中，然后依次添加1.2重量份的甲基含氢聚硅氧烷，3重量份的乙烯基三甲氧基硅烷，300重量份的粒径为45微米的氧化铝粉，200重量份的粒径为5微米的氧化铝，0.6重量份的钼催化剂，0.007重量份的丁炔醇抑制剂，上述物料由高速动力混合机真空搅拌50分钟，得到混合均匀的混合物料。将搅拌混合后的混合物料灌充到厚度为2_的框型模具中。装入框型模具的物料流平后用刮刀将多余的物料刮出，之后将胶料和模具一起放入烤箱中，在150°C温度下固化5分钟，固化成型后即得到厚度为2mm的导热硅胶片材。实施例4取50重量份的500mPas乙烯基封端的聚硅氧烷加入反应釜中，然后依次添加1.2重量份的甲基含氢聚硅氧烷，3重量份的乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)氧基硅烷，150重量份的粒径为14微米的铝粉，100重量份的粒径为2微米的氮化铝，0.3重量份的钼催化剂，
0.005重量份的丁炔醇抑制剂，上述物料由高速动力混合机真空搅拌50分钟，得到混合均匀的混合物料。将搅拌混合后的混合物料灌充到厚度为2_的框型模具中。装入框型模具的物料流平后用刮刀将多余的物料刮出，之后将胶料和模具一起放入烤箱中，在80°C温度下固化20分钟，固化成型后即得到厚度为2mm的导热硅胶片材。实施例1 4与对比例1、2的测试性能对比数据见表1:表权利要求
1.一种导热硅胶片材，其特征在于，该导热硅胶片材是由聚硅氧烷、导热粉体、表面改性剂、交联剂、钼催化剂、抑制剂按10 50:20 600:0.I 5:0.2 2:0.01 1:0.0001 0.01的重量比混合并模压而成的一面带粘性，另一面不带粘性的片状体。
2.如权利要求1所述的导热硅胶片材，其特征在于，所述表面改性剂为含有链烯基的娃烧偶联剂。
3.如权利要求2所述的导热硅胶片材，其特征在于，所述链烯基为乙烯基、丙烯基、丁稀基、戍稀基、己稀基中的一种。
4.如权利要求1所述的导热硅胶片材，其特征在于，所述聚硅氧烷是粘度为10 5000mPas的聚二甲基硅氧烷，其链端或侧链至少含有两个链烯基。
5.如权利要求1所述的导热硅胶片材，其特征在于，所述导热粉体选自氧化铝、二氧化硅、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅、铝粉、铜粉、银粉、镍粉、石墨、碳纳米管和碳纤维中的至少一种，该导热粉体的粒径为0.2 100微米。
6.如权利要求1所述的导热娃胶片材，其特征在于，所述交联剂为含氢量为0.05 0.7%的甲基含氢聚硅氧烷。
7.如权利要求1所述的导热硅胶片材，其特征在于，所述抑制剂为炔醇类化合物、多乙烯基硅油中的至少一种。
8.如权利要求1所述的导 热硅胶片材，其特征在于，该导热硅胶片材的厚度为0.3 10mnin
9.如权利要求1所述的导热硅胶片材的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: a、将所述比例的聚硅氧烷、交联剂、表面改性剂、导热粉体、钼催化剂和抑制剂依次加入反应釜，用高速动力混合机真空搅拌30 50分钟，得到混合均匀的混合物料； b、将混合物料灌注到设定厚度的框形模具中，并将上表面刮平； C、把装有混合物料的模具放入烤箱中，在80 150°C温度下固化5 20分钟，成型后得到预定厚度，一面带粘性，另一面不带粘性的导热硅胶片材。
10.如权利要求9所述的导热硅胶片材的制造方法，其特征在于，步骤(b)中，模具的设定厚度为0.3 10mm。
全文摘要
一种导热硅胶片材及制备方法，该导热硅胶片材是由聚硅氧烷、导热粉体、表面改性剂、交联剂、铂催化剂、抑制剂按10～5020～6000.1～50.2～20.01～10.0001～0.01的重量份混合并模压而成的片状体。制备方法包括a、将聚硅氧烷、交联剂、表面改性剂、导热粉体、铂催化剂和抑制剂按比例依次加入反应釜，搅拌30～50分钟，得到混合物料；b、将混合物料灌注到框形模具中，并将上表面刮平；c、把装有混合物料的模具放入烤箱中，在80～150℃温度下固化5～20分钟，成型后得到预定厚度，一面带粘性，另一面不带粘性的导热硅胶片材。本发明可使导热硅胶片材无需二次工序处理即具有单面粘性的特性，同时一次成型工艺保证了工艺处理的均匀性。
文档编号C09J183/07GK103113846SQ201310078399
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者彭建军, 陶藤, 王勇 申请人:深圳市博恩实业有限公司