本公开至少一个实施例涉及一种导热硅胶垫片及其制备方法。
背景技术：
1、导热硅胶片是一种以硅胶作为基材，以例如金属氧化物作为辅材，并通过化工工艺合成的导热介质材料。导热硅胶片又称为导热硅胶垫片、导热硅胶垫、导热矽胶片，软性导热垫等。导热硅胶垫片作为一种绿色、且导热性能优良的界面导热材料，其绝缘性能较好且质地柔软，可以很好地填充在接触面之间的间隙中，以减小热源表面与散热器件的接触面之间产生的接触热阻。导热硅胶垫片在电子电器、新能源汽车、5g通讯、航空、交通轨道以及半导体等众多行业中均起着非常重要的作用。
2、例如，电子电器的散热性能会影响产品的使用寿命，导热硅胶垫片的高效利用可以大大提高界面的散热能力，提高电器元件的使用寿命，因此，具有高导热性能的硅胶垫片在电子电器领域中的应用尤为重要。
3、例如，在迅猛发展的新能源汽车领域，新能源汽车发展的关键技术之一就是新能源汽车电池管理系统，新能源汽车电池的热管理技术直接影响整车的动力性、可靠性以及安全性。
技术实现思路
1、本公开的至少一实施例提供一种导热硅胶垫片及其制作方法。
2、本公开的至少一实施例提供一种导热硅胶垫片，其组分按重量份包括乙烯基聚硅氧烷100份，含氢聚硅氧烷3～6份，阻燃填料150～450份，导热填料340～850份，改性剂0.5～4份，抑制剂0.02～0.1份，以及催化剂0.1～1份。
3、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述乙烯基聚硅氧烷的结构通式包括：
4、中的至少之一，r1、r2均为独立的甲基、乙基、丙基或苯基，5≤q≤1000，1≤m≤10，5≤n≤1000，且q、m和n均为正整数，所述乙烯基聚硅氧烷在常温常压下的动力粘度为100～10000cp。
5、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述乙烯基聚硅氧烷的结构简式包括：
6、
7、中的至少之一，5≤q≤1000，1≤m≤10，5≤n≤1000，且q、m和n均为正整数，所述乙烯基聚硅氧烷在常温常压下的动力粘度为100～10000cp。
8、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述乙烯基聚硅氧烷的结构简式为：
9、且在常温常压下的动力粘度为1400cp；或所述乙烯基聚硅氧烷的结构简式为：
10、且在常温常压下的动力粘度为5000cp；或所述乙烯基聚硅氧烷的结构简式为：
11、且在常温常压下的动力粘度为10000cp；或所述乙烯基聚硅氧烷的结构简式为：
12、且在常温常压下的动力粘度为890cp。
13、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述含氢聚硅氧烷的结构通式包括：
14、以及中的至少之一，r3、r4以及r5均为独立的甲基、乙基、丙基或苯基，r3'、r4'均为独立的c1～c18的直链烷基、c1～c18的支链烷基、c3～c20环烷基或者c6～c20芳基，2≤a≤100，2≤b≤200，1≤c≤100，2≤d≤200，1≤k≤200，且a、b、c、d、k均为正整数，所述含氢聚硅氧烷的硅氢基中的氢元素的质量百分比为0.01％～0.35％。
15、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述含氢聚硅氧烷的结构简式包括：
16、中的至少之一，2≤a≤100，2≤b≤200，1≤c≤100，0≤d≤200，1≤k≤200，且a、b、c、d、k均为正整数，所述含氢聚硅氧烷的硅氢基中的氢元素的质量百分比为0.01％～0.35％。
17、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述含氢聚硅氧烷的结构简式为：
18、且在常温常压下的动力粘度为40cp；或所述含氢聚硅氧烷的结构简式为：
19、且在常温常压下的动力粘度为650cp；或所述含氢聚硅氧烷的结构简式为：
20、且在常温常压下的动力粘度为87cp。
21、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述阻燃填料包括氢氧化铝和二氧化硅中的至少之一，所述阻燃填料的粒径或者等效粒径为1～100μm。
22、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述阻燃填料包括粒径或者等效粒径为20～50μm的氢氧化铝和粒径或者等效粒径为8～10μm的二氧化硅中的至少之一。
23、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述导热填料包括氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、以及氮化硼中的至少之一，所述导热填料的粒径或者等效粒径为1～100μm。
24、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述导热填料包括等效粒径为10～80μm的角形氧化铝、等效粒径为5～50μm的类球形氧化铝、粒径为30～80μm的乙烯基改性球形氧化铝、粒径为2～50μm的球形氧化铝、粒径或者等效粒径为1～30μm的氧化锌、粒径或者等效粒径为1～30μm的氮化铝中的至少之一。
25、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述导热填料包括等效粒径为10μm或40μm的角形氧化铝、等效粒径为5μm的类球形氧化铝、粒径为40μm的乙烯基改性球形氧化铝、粒径为2μm或5μm的球形氧化铝、粒径或者等效粒径为1μm的氧化锌、粒径或者等效粒径为1μm的氮化铝中的至少之一。
26、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述改性剂包括乙烯基类硅烷、环氧基类硅烷、甲基丙烯酰氧基类硅烷、钛酸酯类化合物、异氰酸酯类硅烷、硅酸酯类化合物以及烷基硅氧烷中的至少之一。
27、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述乙烯基类硅烷包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷以及乙烯基乙基二乙氧基硅烷中的至少之一；所述环氧基类硅烷包括γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3、4环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷、β-(3、4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷以及3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少之一；所述甲基丙烯酰氧基类硅烷包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-乙酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷以及甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷中的至少之一；所述钛酸酯类化合物包括异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酸)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、钛酸四丁酯以及钛酸四异丙酯中的至少之一；所述异氰酸酯类硅烷包括3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷以及异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷中的至少之一；所述硅酸酯类化合物包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、硅酸甲酯缩合物、以及硅酸乙酯缩合物中的至少之一；所述烷基硅氧烷包括甲基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷以及甲基三乙氧基硅烷中的至少之一。
28、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述抑制剂包括炔醇类、多乙烯基聚硅氧烷、亚磷酸酯以及三苯基氧膦中的至少之一。
29、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述炔醇类包括3-甲基-1-己炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、1-乙炔基-1-环己醇、甲基-3-丁炔-2-醇、2-苯基-3-丁炔-2-醇以及3-甲基-1-戊炔-3-醇中的至少之一；所述多乙烯基聚硅氧烷包括1,3,5,7-四乙烯基四甲基环四硅烷、乙烯基线形硅氧烷低聚物以及四甲基二乙烯基二硅氧烷中的至少之一。
30、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述乙烯基线形硅氧烷低聚物的结构简式为
31、
32、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述催化剂包括无机铂催化剂或者铂的络合物。
33、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述导热硅胶垫片按重量份包括：
34、95份在常温常压下的动力粘度为5000cp的
35、
36、5份在在常温常压下的动力粘度为890cp的
37、
38、2.6份在在常温常压下的动力粘度为87cp的
39、
40、0.5份在在常温常压下的动力粘度为40cp的
41、
42、180份粒径或者等效粒径为50μm的氢氧化铝、175份粒径或者等效粒径为20μm的氢氧化铝以及50份粒径或者等效粒径为8μm的石英粉；135份等效粒径为10μm的角形氧化铝、270份等效粒径为5μm的类球形氧化铝以及100份粒径为2μm的球形氧化铝；1份异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷和2.5份辛基三甲氧基硅烷；0.05份1-乙炔基-1-环己醇；0.5份浓度为5000ppm的卡斯特催化剂。
43、例如，根据本公开的至少一个实施例所提供的导热硅胶垫片，所述导热硅胶垫片的邵氏c型硬度为30～55，所述导热硅胶垫片的拉伸强度为0.3～0.7mpa，所述导热硅胶垫片的导热系数为1.5～6w/(m·k)。
44、本公开至少一个实施例还提供一种导热硅胶垫片的制备方法，包括：步骤s101：按重量份，将40～50份乙烯基聚硅氧烷，与150～450份阻燃填料、340～850份导热填料、0.5～4份改性剂搅拌混合，然后在温度为100～120℃的条件下继续搅拌2～3h，在-0.08～-0.1mpa的压力下进行减压脱低60～90min以得到第一基料，将所述第一基料冷却到20～50℃；步骤s102：将步骤s101得到的所述第一基料、50～60份所述乙烯基聚硅氧烷、3～6份含氢聚硅氧烷、以及0.02～0.1份抑制剂搅拌混合，在常温常压下搅拌混合30～60min以得到混合均匀的第二基料，在所述第二基料中加入0.1～1份催化剂继续搅拌15～20min，然后在-0.08～-0.1mpa的压力下进行减压脱低60～90min以得到导热硅胶，其中，所述步骤s102中的所述乙烯基聚硅氧烷与步骤s101中的所述乙烯基聚硅氧烷的总重量份为100份；步骤s103：将步骤s102得到的所述导热硅胶进行压延处理；步骤s104：将步骤s103得到的所述导热硅胶在温度为100～120℃的条件下进行固化处理，固化时间为8～15min，以得到所述导热硅胶垫片。
45、例如，根据本公开至少一个实施例提供的导热硅胶垫片的制备方法，所述步骤s101包括步骤s1011：按重量份，将在常温常压下的动力粘度为5000cp的
46、在常温常压下的动力粘度为890cp的共40份，与180份粒径或者等效粒径为50μm的氢氧化铝、175份粒径或者等效粒径为20μm的氢氧化铝、50份粒径或者等效粒径为8μm的石英粉、135份等效粒径为10μm的角形氧化铝、270份等效粒径为5μm的类球形氧化铝、100份等效粒径为2μm的球形氧化铝、1份异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、以及2.5份辛基三甲氧基硅烷搅拌混合，然后在温度为120℃的条件下继续搅拌2h，在-0.09mpa的压力下进行减压脱低80min以得到所述第一基料，并将所述第一基料冷却到40℃；所述步骤s102包括步骤s1021：将在常温常压下的动力粘度为5000cp的
47、在常温常压下的动力粘度为890cp的共60份、步骤s1011得到的所述第一基料、2.6份在常温常压下的动力粘度为87cp的
48、0.5份在常温常压下的动力粘度为40cp的
49、以及0.05份1-乙炔基-1-环己醇搅拌混合，在常温常压下搅拌混合35min以得到混合均匀的所述第二基料，在所述第二基料中加入0.5份浓度为5000ppm的卡斯特催化剂继续搅拌15min，然后在-0.08mpa的压力下进行减压脱低60min以得到导热硅胶；所述步骤s103包括步骤s1031：将步骤s1021得到的所述导热硅胶进行压延处理；所述步骤s104包括步骤s1041：将步骤s1031得到的所述导热硅胶为温度120℃的条件下进行固化处理，固化时间为8min，以得到所述导热硅胶垫片。