本发明涉及一种应用于功率型电子元器件、电子模组散热系统，特别是一种热界面材料。
背景技术：
：随着电子元器件和电子模块向高集成度，微型体积发展，发热量越来越大，温度升高带来的运行变慢和死机问题越来越多，优化散热设计变得越来越重要。在散热系统设计中，芯片和模组产生的热量通过热管、散热片、金属机壳导走释放到外部环境中，热界面材料应用于芯片、热管、散热片以及机壳等连接处填补微小间隙，优化散热通道，帮助降低芯片和模组的工作温度。热界面材料包括导热垫片，导热膏，导热相变材料和导热绝缘片等，其中，导热垫片以导热系数高、可压缩回弹、装贴方便得到了普遍应用。在局部应用场合，不仅要求导热，还要求导热垫片能导电。因为电子产品长期工作后会积累灰层，在复杂的塑料、金属件和灰层环境中，干燥的热空气流会使电子元件表面带上静电，静电会影响微信号，积累更多的灰层。传统的热界面材料一般都绝缘，不考虑导电性，体积电阻率大于1Ω.cm,例如专利CN101151326A，CN101942122A和CN102051049A公开的导热材料。而传统的导电材料，导热性不高，为了提高导热系数，增加金属填料用量，同时也增加了硬度，为了保持低的硬度，使用柔软低交联度的聚合物材料，这样导热垫片回弹性变差。导热垫片需要一定回弹性，是因为电子产品反复工作和停机，元器件会热胀冷缩，热界面间隙会反复缩小增大，当开机工作时温度高间隙缩小，导热垫片被压缩，当停机温度降低时间隙增大，如果垫片不能回弹，那么导热垫片和芯片或散热片之间会留下间隙，间隙逐渐增大，散热可靠性越来越差。技术实现要素：本发明的目的主要是针对现有技术中的问题，提供一种能迅速导走静电，具备良好的回弹性、不会因为热胀冷缩而产生散热间隙的导热导电垫片。为实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：一种柔性可回弹的导热导电垫片组合物，由如下成分组成：聚醚胺100份，环状碳酸酯5-125份，抗氧剂1010为0.5-5份，钛酸酯偶联剂3-9份，弹性微粉100-300份，导电导热粉300-900份；其中，所述的环状碳酸酯为聚醚胺的固化剂，所述的弹性微粉为硫化后，导热导电硅橡胶经过破碎加工而成且邵氏硬度A在25-40之间的、粒径在100-1000目之间的细粉。作为对上述一种柔性可回弹的导热导电垫片组合物的进一步描述，所述的聚醚胺为分子量在2000到5000之间的氨基封端的聚醚多元醇。作为对上述一种柔性可回弹的导热导电垫片组合物的进一步描述，所述的环状碳酸酯化合物为带环氧基团的小分子化合物或高聚物在预设条件下而与二氧化碳反应合成所得。作为对上述一种柔性可回弹的导热导电垫片组合物的进一步描述，所述的钛酸酯偶联剂包括异丙氧基三油酸酰氧基钛酸酯，异丙氧基三硬脂酸酰氧基钛酸酯。作为对上述一种柔性可回弹的导热导电垫片组合物的进一步描述，所述的导热导电粉用于增加聚合物的导热导电性，包括表面镀镍的金属铝粉、表面镀镍的金属铜粉，表面镀银的铜粉以及银粉、银纳米线、石墨烯微片中的一种或者几种混合物，导热导电粉的粒径在0.5～80微米。一种柔性可回弹的导热导电垫片组合物的制备方法，包括如下步骤：在捏合机中先加入聚醚胺100份、环状碳酸酯10-80份、抗氧剂1010为0.5-5份、钛酸酯偶联剂3-5份进行捏合及搅拌20分钟，再加入导热导电粉300-900份，抽真空混合搅拌30分钟，最后加入弹性微粉100-300份，抽真空混合搅拌20分钟得到导电导热浆料，利用流延或压延方式进行成型得到设定厚度的导电导热片材，然后在85℃烘箱中恒温硫化得到柔性可回弹的导电导热性复合材料。作为对上述一种柔性可回弹的导热导电垫片组合物的制备方法的进一步描述，所述的弹性微粉按以下方法制备：准备镀镍铝粉或镀银铜粉，与石墨烯微片按9:1的比例预先在高速混合机中以2000转/分钟混合20分钟后得到混合导热导电粉；向捏合机中加入100份可室温硫化的液体硅橡胶、硅烷偶联剂KH560以及分批次加入300-700份混合导热导电粉，抽真空捏合搅拌2h让材料均匀混合，然后在室温放置24h自然硫化得到邵氏硬度A为25-40的导热导电硅橡胶；再将硫化后的导电导热硅橡胶用粉碎机粉碎并过筛网得到粒径在100-1000之间的弹性微粉。本发明的优点在于：在发热芯片与散热片、散热机壳、热管之间长期紧密贴覆、使用该柔软可回弹的导热垫片，能迅速导走静电，柔软的导热垫片充分贴合热界面帮助散热，而且在反复开机停机过程中，其良好的回弹性不会因为热胀冷缩而产生散热间隙。使用聚醚胺等柔性聚合物增加导热导电粉体添加量，提高了导热系数和降低体积电阻率，增加导电性，同时保证低硬度；而添加弹性微粉则可提高导热导电垫片组合物的回弹性。另外，使用聚醚胺和环状碳酸酯固化体系，能避免传统聚氨酯体系中异氰酸酯与聚合物或填料中水分发生反应产生二氧化碳而降低导热系数和导电性，避免残留TDI、MDI、HDI污染环境，危害人体呼吸系统。具体实施方式为了更详细地说明本发明，给出下述制备实例。但本发明的范围并不局限于此。本发明中，柔性可回弹的高导热导电性垫片组合物如下，聚醚胺100份；环状碳酸酯5-125份；抗氧剂Irganox1010为0.5-5份；钛酸酯偶联剂2-10份；弹性微粉100-300份；导电导热粉300-900份；上述组合物中所述的聚醚胺为分子量在2000到5000之间的氨基封端的聚醚多元醇，例如可采用D2000为2000分子量的二官能度聚醚胺，XJT-5000为5000分子量的三官能度聚醚胺。上述组合物中的环状碳酸酯化合物由带环氧基团的小分子化合物或高聚物在一定条件下和二氧化碳反应合成所得，环氧基团和二氧化碳在高压和催化剂的作用下可生成环状碳酸酯结构。带环氧基团的小分子化合物或高聚物可为三羟甲基丙烷缩水甘油醚，蓖麻油缩水甘油醚，聚丙二醇二缩水甘油醚等。该环状碳酸酯包括但不限于三羟甲基丙烷缩水甘油醚与二氧化碳合成所得的三羟甲基丙烷三环碳酸酯，以及聚丙二醇二缩水甘油醚与二氧化碳合成所得的聚丙二醇二环碳酸酯。上述聚醚胺与环状碳酸酯化合物反应得到非异氰酸酯聚氨酯，完全避免了传统工艺中残余TDI、MDI、HDI等小分子化合物污染空气，危害人的健康，更重要的是固化过程中不会有反应性的气泡产生，因为传统异氰酸酯固化剂固化受空气中潮气以及原材料吸附水的影响，异氰酸酯和水反应产生二氧化碳，在制品中形成气孔，将会降低导热和导电性。100份聚醚胺中所需环状碳酸酯化合物的量为5-125份，优选地采用10-80份。上述的钛酸酯偶联剂，其分子的一端可与导电粉表面吸附水所产生的羟基发生反应而吸附在粉体表面，另一端则溶于聚醚胺和环碳酸酯，以增加导电导热粉在聚醚胺、碳酸酯以及液体硅橡胶中的分散性。该钛酸酯偶联剂包括但不限于异丙基三油酸酰氧基钛酸酯,异丙氧基三硬脂酸酰氧基钛酸酯。钛酸酯偶联剂相对100份聚醚胺的添加量为2-10份，最佳为3-5份。上述导热导电粉用于增加聚合物的导热导电性，包括表面镀镍的金属铝粉、表面镀镍的金属铜粉，表面镀银的铜粉以及银粉、银纳米线、石墨烯微片等中的一种或者几种混合物。导热导电粉粒径在0.5～80微米，导热导电粉相对100份聚醚胺的添加量为300-900份。柔性可回弹的高导热导电垫片组合物的制备过程如下:按上述比例在捏合机中先加入聚醚胺、环状碳酸酯、抗氧剂Irganox1010、钛酸酯偶联剂捏合搅拌20分钟，再加入导电导热粉，抽真空混合搅拌30分钟，最后加入弹性微粉，抽真空混合搅拌20分钟得到导电导热浆料，利用流延或压延方式进行成型得到一定厚度的导电导热片材，然后在85℃烘箱中恒温硫化得到柔性可回弹的导电导热性复合材料。而弹性微粉为硫化后，硬度在邵氏A25-40之间的导热导电硅橡胶经过破碎加工而成的、粒径在100-1000目之间的细粉。该弹性微粉按以下方法制备：镀镍铝粉(或镀镍铜粉)和石墨烯微片按9:1的比例预先在高速混合机中以2000转/分钟混合20分钟得到混合导热导电粉；向捏合机中加入100份可室温硫化的液体硅橡胶，硅烷偶联剂KH560以及分批加入的300-700份混合导电粉，抽真空捏合搅拌2h，让导电粉和液体硅橡胶均匀混合，然后在室温放置24h自然硫化得到硬度邵氏A25-40的弹性导热导电硅橡胶，该导热导电硅橡胶的回弹性很好。将硫化后的导电导热橡胶用粉碎机粉碎并过筛网，得到粒径在100-1000目之间的导热导电弹性微粉。弹性微粉相对100份聚醚胺的添加量为100-300份。固硅烷偶联剂KH560可帮助导热导电粉在液体硅橡胶中分散，同时KH560中的环氧基团能与聚醚胺中的氨基反应，让弹性微粉与非异氰酸酯酯聚氨酯连在一起，赋予柔性导热导电垫片组合物回弹性。具体实施例一根据上述制备方法，在捏合机中加入100份聚醚胺D2000,，钛酸酯分散剂TCA-KTTO2.5份，抗氧剂Irganox1010为1份且抽真空混合均匀，加入50微米镍包覆的铝粉450份，然后加入300目导电导热弹性微粉100份混合均匀，最后加入6份环碳酸酯固化剂TMPTri-C5抽真空搅拌均匀得到导热导电浆料。然后将导电导热浆料通过辊压成片，并放置在80℃恒温烘箱中硫化1-5小时得到导热导电复合材料。具体实施例二根据上述制备方法，在捏合机中加入100份聚醚胺XJT-509(T-3000)，钛酸酯分散剂TCA-KTTO1.9份，抗氧剂Irganox1010为1.5份抽真空混合均匀，加入65微米银包覆的铜粉550份，然后加入500目导电导热弹性微粉200份混合均匀，最后加入25份环碳酸酯固化剂PPO-Bis-C5抽真空搅拌均匀得到导热导电浆料。然后将导电导热浆料通过辊压成片，并放置在80℃恒温烘箱中硫化2小时得到导热导电复合材料。具体实施例三根据上述制备方法，在捏合机中加入100份聚醚胺D2000，钛酸酯分散剂TCA-KTTO，抗氧剂Irganox10101份抽真空混合均匀，加入60微米镍包覆的铜粉470份，然后加入导电导热弹性微粉200份混合均匀，最后加入6份环碳酸酯固化剂TMPTri-C5抽真空搅拌均匀得到导热导电浆料。然后将导电导热浆料通过辊压成片，并放置在80℃恒温烘箱中硫化2小时得到导热导电复合材料。在传统工艺制备柔性导电导热复合材料中，其步骤及成分如下：在捏合机中加入100份2000分子量的聚醚多元醇D2000，钛酸酯分散剂TCA-KTTO，抗氧剂Irganox10101份抽真空混合均匀，加入50微米镍包覆的铜粉450份，然后加入导电导热弹性微粉200份混合均匀，最后加入6份HDI-三聚体固化剂抽真空搅拌均匀得到导热导电浆料。然后将导电导热浆料通过辊压成片，并放置在80℃恒温烘箱中硫化2小时得到导热导电复合材料。以下对前述的多种实施例中的导电导热复合材料进行测试用电阻测试仪测试导电-导热复合材料的电阻率用湘潭DR-III型导热系数测试仪测试导热系数，用shore00硬度计测试导电导热复合材料的硬度，并将5mm厚的导电导热复合材料压缩到3mm，记录回弹时间。性能参数实施例一实施例二实施例三传统工艺体积电阻率(Ω.cm)0.080.0230.020.12导热系数(W/m.K)2.12.452.271.89Shore00硬度计45526048回弹时间(秒)15910无回弹从表中数据看出，本发明中的柔性导热导电复合材料比传统工艺制备的柔性导电导热材料在导电、导热性和回弹性上更好。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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的保护范围为准。当前第1页1 2 3