一种可交联的单组分导热可点胶的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及导热界面材料技术领域，尤其涉及一种可交联的单组分导热可点胶。
【背景技术】
[0002] 在导热界面材料领域，导热材料有可点胶形式和固体垫片形式等。固体垫片式的 导热材料多为薄片形式，被压紧于发热器件表面和散热器件表面之间；可点胶形式的导热 材料具有一定的流动性，储存在容器中，由管或注射器挤出并涂抹在导热界面上。可点胶形 式的导热材料较固体垫片形式的导热材料有诸多优点，如，有一定的流动性，可适应不同的 形状和间隙，减少材料浪费；又如，对器件表面的浸润好，可实现更低的界面热阻;再如，易 于实现自动化的生产，提高生产效率。因而，可点胶形式的导热材料具有很广泛的应用。
[0003] 但是，可点胶形式的导热材料也有一定的缺点，即，当这类导热材料被填充在较大 间隙（1.0~2.0mm或以上)之间时，容易发生蠕变，导热材料无法保持原形状和保持在原位 置。特别是当发热器件和散热器件表面之间的间隙呈垂直方向时，更容易发生蠕变。另外， 环境温度变化和振动也会对导热材料的自形状保持性能产生影响，会使导热材料沿着垂直 方向滑动并离开原来的位置，导致其导热功能失效，造成发热器件温度升高，并可能最终导 致其损坏。
[0004] 针对上述问题，现有技术有多种解决方式，基本的思路都是使可点胶具有在某种 条件下固化的特性，在点胶操作结束后，胶体在一定条件下固化，从而避免发生蠕变和位 移。
[0005] 如中国专利申请CN201110414862.5,一种高温固化单组份导热阻燃电子灌封胶及 其制备方法，将催化剂至于微胶囊型中，常温下胶囊不会释放出催化剂，使胶体可在常温下 保存;而在高温下，微胶囊的壳体会融化并释放出催化剂，催化灌封胶固化，此种方案的缺 点是:一、因胶囊壳用的材料不能溶于硅胶，，且高温下融化的胶囊壳材料性能会发生变化， 影响导热硅胶的性能。二、由于导热硅胶中填充了大量高硬度的陶瓷粉，容易造成胶囊的破 裂，在加工或混合的过程中可能会发生胶囊破裂或者催化剂渗出，造成硅胶提前固化，影响 正常的生产和使用。三、将铂金催化剂微胶囊化的成本较高。
[0006] 又如，中国专利申请CN201210575815.3，一种单组份加热固化液体硅橡胶及其制 备方法。此申请的技术方案是，使用炔醇类混合物作为阻聚剂，可在常温下存储的单组份加 热固化液体硅橡胶，点胶后待阻聚剂挥发即可固化。此种方案的缺点是:一、只有在阻聚剂 挥发后硅胶才能固化，只适合应用于薄涂层，涂层较厚(0.5mm及以上)或应用于封闭器件中 时，由于阻聚剂不易挥发，导致硅胶难以固化。二、挥发的阻聚剂对电子器件的性能有影响。 三、过多的阻聚剂会造成硅胶的颜色和性能的变化。四、单纯使用阻聚剂的单组份加成型液 体硅胶，其储存稳定性还受阻聚剂稳定性的影响，可靠性不佳。
[0007] 再如，中国专利申请CN201310398140.4，一种单组份导热阻燃型RTV硅橡胶及其制 备方法，给出了采用湿气固化的技术方案。此种方案的缺点是:一、湿气固化时有小分子物 质释放出，释放出的小分子物质对器件和硅胶的性能有较大的影响，一些物质还会造成器 件中金属部发生腐蚀。二、固化前硅胶需要完全密封保存，如果接触到湿气，在常温下也会 固化和变质。
【发明内容】
[0008] 本发明要解决的技术问题是提供一种可交联的单组分导热可点胶，解决现有可点 胶形式的导热材料存在蠕变的问题。
[0009] 为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种可交联的单组 分导热可点胶，包括如下质量百分比的组分组成:环氧官能化的液体硅胶5~15%、乙烯基 官能化的液体硅胶0.5~2%、含氢硅油0.5~2%、催化剂0.05~0.5%、其余为导热填料;环 氧官能化的液体硅胶的黏度为50~5000mPa·s，乙烯基官能化的液体硅胶的黏度为200~ 5000mPa·s〇
[0010] 优选的，环氧官能化的液体硅胶的质量百分比为8~12%。
[0011] 优选的，导热填料的粒径具有至少两种粒径。
[0012] 优选的，导热填料的粒径为0· 1~300μπι。
[0013] 优选的，导热填料经偶联剂处理过。
[0014] 优选的，导热填料为氧化铝、氧化锌、氮化铝和氮化硼中的至少一种。
[0015] 优选的，催化剂为铂金催化剂。
[0016] 综上所述，本发明的优点:本发明提供的一种可交联的单组分导热可点胶，包括环 氧官能化的液体硅胶、乙烯基官能化的液体硅胶、含氢硅油和导热填料等组分，乙烯基官能 化的液体硅胶和含氢硅油可发生加成反应，通过调整其黏度和组分比例，能够获得具有适 宜流动率的产品，且可在常温下可长期保持流动率不变，确保产品经长期储存后仍然能够 正常挤出点胶，经测试，以本发明技术方案制得的可点胶样本，制成后常温下储存1天后的 流动率为29g/min，而经过常温下储存30天后仍具有26.7g/min的流动率;而当温度超过85 °〇时，环氧官能化的液体硅胶因其热固性发生固化，经过一定时间后基体即可固化为无流 动性的导热垫片。经测试，以本发明技术方案制得的可点胶，在l〇〇°C下固化2小时其流动率 即可下降为4.9g/min，固化2天后完全凝固，经1000次-40~85°C的温度循环测试后，仍然可 保持完全固化状态，在垂直工装中位置无变化。
【具体实施方式】
[0017] -种可交联的单组分导热可点胶，包括如下质量百分比的组分组成：环氧官能化 的液体硅胶5~15 %、乙烯基官能化的液体硅胶0.5~2%、含氢硅油0.5~2%、铂金催化剂 0.05~0.5%、其余为导热填料;环氧官能化的液体硅胶的粘度为50~5000mPa·s，乙烯基 官能化的液体硅胶的粘度为200~5000mPa·s。
[0018] 本发明中，环氧官能化的液体硅胶具有热固性。整个组分包含5~15%的黏度为50 ~5000mPa·s的环氧官能化的液体硅胶，使得按本发明方案制得的产品在常温状态下能够 保持原有的黏度，从而保证具有流动性和可点性，而在被挤出涂抹至工作面上后，遇热即可 凝固，从而防止发生蠕变，环氧官能化的液体硅胶的最佳质量百分比为8~12%，在此范围 内，产品具有更好的热固性，仅需在l〇〇°C下加热2小时其流动率即可降至5g/min左右，另 外，环氧官能化的液体硅胶黏度为50~5000mPa·s，能够使原料中混入足够的导热填料，方 便混合均匀。
[0019]本发明中，乙烯基官能化的液体硅胶和含氢硅油可调节按本发明方案制得的产品 的成品黏度。乙烯基官能化的液体硅胶和含氢硅油可发生加成反应，其产物成分之间发生 一定程度的交联，交联度越高其黏度越大，通过调整其黏度和组分比例，能够获得具有适宜 流动率的产品。本发明所提供的方案，组分中包含0.5~2 %的黏度为200m~5000mPa·s的 乙烯基官能化的液体硅胶、〇 . 5~2%的含氢硅油和0.05~0.5%的铂金催化剂，在此条件 下，将各组分混合均匀后可获得流动率为10~40g/min的可点胶产品。
[0020] 本发明中，基体材料中混合有导热填料，用以传递热量，导热填料的形态具有球形 和非球形两种形态，导热填料的粒径也有大小不同两种，非球形导热填料比表面积大，热传 导能力更高；小粒径的导热填料可以填充到大粒径导热填料之间的空隙，能够获得更高的 填充率，从而提高导热率，本发明中，优选平均粒径为1~5μπι和40~60μπι的导热填料;导热 填料类型可选氧化铝、氧化锌、氮化铝和氮化硼等中的一种或多种，优选氧化铝。
[0021] 其中，导热填料可以是未经处理的，也可以是经偶联剂