本发明涉及电子装置
技术领域：
，尤其涉及一种导热垫片的制备方法，由该导热垫片的制备方法所制得的导热垫片、和应用该导热垫片的电子装置。
背景技术：
：随着电子设备的快速发展，快速充电成为电子行业的重要研究方向。电子设备在进行快速充电的过程中会产生大量的热量。通常采用于电子设备中设置导热垫片的方式，来导出电子设备产生的热量。然而，传统的导热垫片的导热系数较低，仅为1～3瓦/米·度(w/mk)，因而导热效果较差，难以快速、及时地将电子设备产生的热量导出。另外，传统的导热垫片还具有阻燃性差、出油率高、及掉粉等缺陷，从而进一步限制了传统的导热垫片于电子设备中的应用。技术实现要素：本发明的主要目的在于提供一种导热垫片的制备方法，旨在解决现有技术中的导热垫片的导热效果低、阻燃性差、出油率高、及掉粉的缺陷。为解决上述技术问题，本发明提供的导热垫片的制备方法，包括以下步骤：按重量份，提供1600～1650份的导热填料，所述导热填料包括粒径范围为1～3μm的第一氧化铝颗粒、粒径范围为4～6μm的第二氧化铝颗粒、及粒径范围为60～80μm的第三氧化铝颗粒；提供5～8份的硅烷偶联剂，混合所述硅烷偶联剂和导热填料，所述硅烷偶联剂吸附于导热填料的表面，得到改性的导热填料；提供100～110份的乙烯基硅油，混合所述乙烯基硅油和改性的导热填料，所述硅烷偶联剂的亲有机基团与乙烯基硅油结合，使得改性的导热填料分散于乙烯基硅油中，得到基料；对所述基料依次进行压延处理和成型固化处理，得到导热垫片。优选地，所述第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒的质量比范围为：5～7：3～4：1。优选地，所述第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒具有球形结构、类球形结构或不规则结构。优选地，所述乙烯基硅油中乙烯基含量为0.5～1％。优选地，所述硅烷偶联剂为十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲基硅烷、γ-胺丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、或丁二烯基三乙氧基硅烷。优选地，获得所述基料后，对基料进行压延处理前，还包括以下步骤：提供5～8份铂金催化剂和0.001～0.005份延迟剂，混合所述基料、铂金催化剂及延迟剂。优选地，获得所述基料后，对基料进行压延处理前，还包括以下步骤：对所述基料进行抽真空处理，所述抽真空处理的时间为15～30分钟。优选地，所述固化处理为：于130～150℃的温度下对所述基料进行固化处理，该固化处理的时间为10～120分钟。本发明还提供一种由上述导热垫片的制备方法所制得的导热垫片。本发明还提供一种电子装置，包括壳体、容纳于该壳体内的发热件、及上述导热垫片，所述导热垫片夹设于壳体与发热件之间。本发明技术方案的导热填料包括三种粒径范围的氧化铝颗粒，小粒径范围的氧化铝颗粒可填充于较大粒径范围的氧化铝颗粒之间，形成堆砌结构，因此可将较多的氧化铝颗粒分散于乙烯基硅油中，增加了导热垫片中氧化铝颗粒的填充量和堆积密度，提高了导热垫片的导热效果。而且，氧化铝具有阻燃性，在导热垫片中具有较多的氧化铝时，该导热垫片也具有较佳的阻燃性。进一步地，混合硅烷偶联剂和导热填料后，硅烷偶联剂的亲无机集团与导热填料连接，使得硅烷偶联剂吸附于导热填料的表面以对氧化铝颗粒进行改性。硅烷偶联剂的亲有机基团朝向远离导热填料的方向，使得改性的导热填料具有亲油性。将乙烯基硅油和改性的导热填料混合后，硅烷偶联剂的亲有机基团与乙烯基硅油发生反应而连接，使得氧化铝颗粒可分散于乙烯基硅油中。而且硅烷偶联剂的有机基团因体积效应，会出现相互排斥的现象，使得改性的导热填料可均匀地分散于乙烯基硅油中，进一步提高了导热垫片的导热效果。另外，乙烯基硅油还会发生聚合反应，形成网状硅胶结构。由于乙烯基硅油已通过聚合反应形成硅胶，在使用导热垫片时，导热垫片中不存在乙烯基硅油，或导热垫片中存在少量的乙烯基硅油，但少量存在的乙烯基硅油束缚于网状结构的结构中而难以溢出，使得导热垫片的出油率较低。由于堆砌结构的形成，且氧化铝颗粒通过偶联剂分散于网状结构的乙烯基硅油中，使得氧化铝颗粒难以从导热垫片中脱落，因而该导热垫片不易出现掉粉现象。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提供一种导热垫片的制备方法，包括以下步骤：按重量份，提供1600～1650份的导热填料，所述导热填料包括粒径范围为1～3μm的第一氧化铝颗粒、粒径范围为4～6μm的第二氧化铝颗粒、及粒径范围为60～80μm的第三氧化铝颗粒；提供5～8份的硅烷偶联剂，混合所述硅烷偶联剂和导热填料，所述硅烷偶联剂吸附于导热填料的表面，得到改性的导热填料，可以理解的，硅烷偶联剂至少部分包覆氧化铝颗粒的表面；提供100～110份的乙烯基硅油，混合所述乙烯基硅油和改性的导热填料，所述硅烷偶联剂的亲有机基团与乙烯基硅油结合，使得改性的导热填料分散于乙烯基硅油中，得到基料；对所述基料依次进行压延处理和成型固化处理，得到导热垫片。可以理解的，氧化铝具有坚硬、耐磨、化学性能稳定等特性，其密度为3.9g/cm3。所述第一氧化铝颗粒的粒径可为1μm、2μm、3μm、1.5μm、2.5μm、2.8μm等。所述第二氧化铝颗粒的粒径可为4μm、5μm、6μm、4.5μm、5.5μm、5.8μm等。所述第三氧化铝颗粒的粒径可为60μm、70μm、80μm、65μm、75μm、79μm等。可以理解的，可将第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒、及第三氧化铝颗粒加入球磨机或高速搅拌机中，将第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒、及第三氧化铝颗粒混合均匀。将第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒、及第三氧化铝颗粒加热至80～100℃，使得第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒、及第三氧化铝颗粒的表面活化。再加入偶联剂，进行球磨或搅拌60～90分钟，使得偶联剂与第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒、及第三氧化铝颗粒混合均匀，且硅烷偶联剂吸附于第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒、及第三氧化铝颗粒的表面，以对第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒、及第三氧化铝颗粒进行改性。可以理解的待改性后的氧化铝颗粒冷却到室温后，可将乙烯基硅油放入捏合机中，以15～20Hz的速度捏合，将乙烯基硅油加热到80～100℃。将改性后的氧化铝颗粒分三次加入至捏合机中，捏合60～90分钟。以将乙烯基硅油和改性后的氧化铝颗粒混合均匀。所述压延处理可为：采用包覆膜包覆基料，用压延机对包覆膜包覆的基料进行压延处理，使得基料形成片状结构。本发明技术方案的导热填料包括三种粒径范围的氧化铝颗粒，小粒径范围的氧化铝颗粒可填充于较大粒径范围的氧化铝颗粒之间，形成堆砌结构，因此可将较多的氧化铝颗粒分散于乙烯基硅油中，增加了导热垫片中氧化铝颗粒的填充量和堆积密度，提高了导热垫片的导热效果。而且，氧化铝具有阻燃性，在导热垫片中具有较多的氧化铝时，该导热垫片也具有较佳的阻燃性。另外，由于氧化铝具有绝缘性，使得导热垫片也具有较佳的绝缘效果。进一步地，混合硅烷偶联剂和导热填料后，硅烷偶联剂的亲无机集团与导热填料连接，使得硅烷偶联剂吸附于导热填料的表面以对氧化铝颗粒进行改性。硅烷偶联剂的亲有机基团朝向远离导热填料的方向，使得改性的导热填料具有亲油性。将乙烯基硅油和改性的导热填料混合后，硅烷偶联剂的亲有机基团与乙烯基硅油发生反应而连接，使得氧化铝颗粒可分散于乙烯基硅油中。而且硅烷偶联剂的有机基团因体积效应，会出现相互排斥的现象，使得改性的导热填料可均匀地分散于乙烯基硅油中，进一步提高了导热垫片的导热效果。另外，乙烯基硅油还会发生聚合反应，形成网状硅胶结构。由于乙烯基硅油已通过聚合反应形成硅胶，在使用导热垫片时，导热垫片中不存在乙烯基硅油，或导热垫片中存在少量的乙烯基硅油，但少量存在的乙烯基硅油束缚于网状结构的结构中而难以溢出，使得导热垫片的出油率较低。由于堆砌结构的形成，且氧化铝颗粒通过偶联剂分散于网状结构的乙烯基硅油中，使得氧化铝颗粒难以从导热垫片中脱落，因而该导热垫片不易出现掉粉现象，使得导热垫片的稳定性也较佳，具有较长的使用受命。进一步地，现有技术中，采用氧化铝作为导热填料的导热垫片的吸油值(即，导热填料与硅油的质量比)为十四分之一。本发明的导热垫片的吸油值为三十三分之二至十六分之十一，小于现有技术中的导热垫片的吸油值。也就是说，本案的导热垫片的吸油值较低，填充量高，散热系数也较高。所述第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒的质量比范围为：5～7：3～4：1。优选地，所述第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒的质量比范围为：5：4：1。在本发明一实施例中，所述第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒的质量比范围为：5：3：1。在本发明另一实施例中，所述第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒的质量比范围为：7：3：1。在本发明一实施例中，所述第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒的质量比范围为：7：4：1。在本发明一实施例中，所述第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒的质量比范围为：6：4：1。在本发明一实施例中，所述第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒的质量比范围为：6：3：1。本发明技术方案的第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒的质量比范围为：5～7：3～4：1，第一氧化铝颗粒的含量大于第二氧化铝颗粒和第三氧化铝颗粒的含量，使得存在足量的小粒径范围的氧化铝颗粒，以将小粒径范围的氧化铝颗粒填充于较大粒径范围的氧化铝颗粒之间，形成堆砌结构。如，存在足量的第一氧化铝颗粒，该第一氧化铝颗粒可填充于第三氧化铝颗粒之间、第二氧化铝颗粒之间、及第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒之间。因此可将较多的氧化铝颗粒分散于乙烯基硅油中，增加了导热垫片中氧化铝颗粒的填充量和堆积密度，提高了导热垫片的导热效果。而且，氧化铝具有阻燃性，在导热垫片中具有较多的氧化铝时，该导热垫片也具有较佳的阻燃性。所述第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒具有球形结构、类球形结构或不规则结构。氧化铝颗粒具有类球形结构是指氧化铝颗粒的结构类似球形。本发明技术方案的第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒具有球形结构、类球形结构或不规则结构，以利于氧化铝颗粒之间形成堆砌结构，提高导热垫片的氧化铝颗粒的填充量和堆积密度。所述乙烯基硅油中乙烯基含量为0.5～1％。可以理解的，所述乙烯基硅油中乙烯基含量为0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、或1％等。本发明技术方案的乙烯基硅油中的乙烯基可发生聚合反应，形成网状硅胶结构。由于乙烯基硅油中乙烯基含量为0.5～1％，乙烯基硅油可充分地反应，使得导热垫片中不存在乙烯基硅油，或导热垫片中存在少量的乙烯基硅油，但少量存在的乙烯基硅油束缚于网状结构的结构中而难以溢出，使得导热垫片的出油率较低。所述硅烷偶联剂为十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲基硅烷、γ-胺丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、或丁二烯基三乙氧基硅烷。本发明技术方案的硅烷偶联剂均具有亲有机基团和亲无极基团，使得硅烷偶联剂可将氧化铝颗粒改性，并牢固地分散于乙烯基硅油中。获得所述基料后，对基料进行压延处理前，还包括以下步骤：提供5～8份铂金催化剂，0.001～0.005份延迟剂，待基料冷却至室温后，用搅拌机或捏合机混合所述基料、铂金催化剂及延迟剂，使基料、铂金催化剂及延迟剂混合均匀，得到物料。可以理解的，可对物料进行抽真空处理，以除去物料中的空气。铂金催化剂可促进乙烯基发生聚合反应，即促进硅胶的硫化。铂金催化剂为稀释后的铂金水，可采用去离子水来稀释后铂金，铂金与水的质量比可为1:1000。所述延迟剂选自四甲基四乙烯基环四硅氧烷、1-乙炔基-1-环己醇、2-甲基-3-丁炔基-2-醇、2-甲基-1-己炔基-3-醇、3，5-二甲基-1-己炔基-3-醇、3，7，11-三甲基-1-十二炔基-3-醇、马来酸二乙烯丙酯、烯丙基缩水甘油醚及二乙二醇二乙烯基醚中的至少一种。所述延迟剂可以使乙烯基硅油在常温下(20℃)长时间不交联或延迟交联，而达到一定温度时却快速交联，可以保证在固化前，乙烯基硅油中加入足量的导热填料并充分混合。所述固化处理为：于130～150℃的温度下对所述基料进行固化处理，该固化处理的时间为10～120分钟。将基料加热至130～150℃时，或者基料和铂金催化剂均加热至130～150℃时，乙烯基硅油中的乙烯基可相互反应，形成导热垫片。获得所述基料后，对基料进行压延处理前，还包括以下步骤：对所述基料进行抽真空处理，以除去基料中的空气。所述抽真空处理的时间为15～30分钟。实施例一：按重量份，提供1600份的导热填料，所述导热填料包括粒径为1μm的第一氧化铝颗粒、粒径为4μm的第二氧化铝颗粒、及粒径为60μm的第三氧化铝颗粒，采用搅拌机将第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒混合均匀。其中，第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒的质量比为：5：4：1，第一氧化铝颗粒为球形，第二氧化铝颗粒为类球形，第三氧化铝颗粒为不规则形状；将第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒、及第三氧化铝颗粒加热至80℃，于搅拌机中加入5份十六烷基三甲氧基硅烷，进行搅拌60分钟，得到改性的导热填料；提供100份的乙烯基硅油，所述乙烯基硅油中乙烯基含量为0.5％，将所述乙烯基硅油放置于捏合机中，将乙烯基硅油加热到80℃。将已冷却至室温的改性后的氧化铝颗粒分三次加入至捏合机中，以15Hz的速度捏合60分钟，得到基料；对所述基料进行抽真空处理，以除去基料中的空气。所述抽真空处理的时间为15分钟。采用包覆膜包覆基料，用压延机对包覆膜包覆的基料进行压延处理，使得基料形成片状结构。对所述基料进行成型固化处理，得到导热垫片。成型固化处理的温度为150℃，时间为120分钟。实施例二：按重量份，提供1620份的导热填料，所述导热填料包括粒径为2μm的第一氧化铝颗粒、粒径为5μm的第二氧化铝颗粒、及粒径为70μm的第三氧化铝颗粒，采用搅拌机将第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒混合均匀。其中，第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒的质量比为：6：3：1，第一氧化铝颗粒为类球形，第二氧化铝颗粒为球形，第三氧化铝颗粒为不规则形状；将第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒、及第三氧化铝颗粒加热至85℃，于搅拌机中加入6份γ-胺丙基三乙氧基硅烷，进行搅拌75分钟，得到改性的导热填料；提供105份的乙烯基硅油，所述乙烯基硅油中乙烯基含量为0.7％，将所述乙烯基硅油放置于捏合机中，将乙烯基硅油加热到90℃。将已冷却至室温的改性后的氧化铝颗粒分三次加入至捏合机中，以18Hz的速度捏合65分钟，得到基料；提供5份稀释后的铂金水，0.001份3，5-二甲基-1-己炔基-3-醇，待基料冷却至室温后，用捏合机混合所述基料、稀释后的铂金水及3，5-二甲基-1-己炔基-3-醇，得到物料。对所述物料进行抽真空处理。所述抽真空处理的时间为20分钟。采用包覆膜包覆物料，用压延机对物料进行压延处理，形成片状结构。对所述物料进行成型固化处理，得到导热垫片。成型固化处理的温度为140℃，时间为70分钟。实施例三：按重量份，提供1650份的导热填料，所述导热填料包括粒径为3μm的第一氧化铝颗粒、粒径为6μm的第二氧化铝颗粒、及粒径为80μm的第三氧化铝颗粒，采用搅拌机将第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒混合均匀。其中，第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒及第三氧化铝颗粒的质量比为：7：3：1，第一氧化铝颗粒为不规则形状，第二氧化铝颗粒为球形，第三氧化铝颗粒为球形；将第一氧化铝颗粒、第二氧化铝颗粒、及第三氧化铝颗粒加热至90℃，于搅拌机中加入8份甲基丙烯酰氧基硅烷，进行搅拌90分钟，得到改性的导热填料；提供110份的乙烯基硅油，所述乙烯基硅油中乙烯基含量为1.5％，将所述乙烯基硅油放置于捏合机中，将乙烯基硅油加热到100℃。将已冷却至室温的改性后的氧化铝颗粒分三次加入至捏合机中，以20Hz的速度捏合90分钟，得到基料；提供0.7份铂金催化剂，0.003份四甲基四乙烯基环四硅氧烷，待基料冷却至室温后，用捏合机混合所述基料、铂金催化剂及四甲基四乙烯基环四硅氧烷，得到物料。对所述物料进行抽真空处理。所述抽真空处理的时间为30分钟。采用包覆膜包覆物料，用压延机对物料进行压延处理，形成片状结构。对所述物料进行成型固化处理，得到导热垫片。成型固化处理的温度为130℃，时间为40分钟。本发明还提供由上述导热垫片的制备方法所制得的导热垫片。由于该导热垫片采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。本发明的导热垫片的物理性能满足GB/T20671非金属垫片指标要求。对该导热垫片的拉伸强度、断裂伸长率、导热率、阻燃性及硬度进行了测试，测试结果参表1：表1导热垫片测试结果检测项目执行标准指标要求检测结果拉伸强度GB/T1040.3≥0.01MPa0.04MPa断裂伸长率/％GB/T1040.3≥1053导热率/W/mKASTMD5470≥5.05.2阻燃性UL94阻燃等级测试标准V0V0硬度/(邵氏C)ASTMD224025-3530测试结果表明，本发明的导热垫片具有较佳的拉伸强度、断裂伸长率、导热率及阻燃性。且该导热垫片的硬度适中。本发明还提供一种电子装置，包括壳体、容纳于该壳体内的发热件、及上述导热垫片，所述导热垫片夹设于壳体与发热件之间。由于该电子装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。可以理解的，所述电子装置可为手机、平板电脑、笔记本电脑、LED灯等。所述发热件可为电池组件、电路板、显示屏等。所述电子装置还可包括容纳于壳体内的散热片，该散热片设于发热件上以对发热件进行散热。该导热垫片可夹设于发热件与散热片之间，以利于热量从发热件传递至散热件。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3