一种导热硅脂复合物及其制备方法与流程

本发明涉及高分子材料，具体涉及一种导热硅脂复合物及其制备方法。

背景技术：

1、导热硅脂俗称散热膏，其属于高导热绝缘有机硅材料，几乎永远不固化，可在-50℃-+230℃的温度下长期保持使用时的脂膏状态。既具有优异的电绝缘性，又有优异的导热性，同时具有低游离度(趋向于零)，耐高低温、耐水、臭氧、耐气候老化。导热硅脂可广泛涂覆于各种电子产品，电器设备中的发热体(功率管、可控硅、电热堆等)与散热设施(散热片、散热条、壳体等)之间的接触面，起传热媒介作用和防潮、防尘、防腐蚀、防震等性能。

2、导热硅脂的主要成分为导热粉体，导热粉体占成品总质量的80％以上。目前的导热粉体主要有如氧化锌、氧化铝、铝粉、氮化铝、碳化硅、铁粉、氮化硼等粉体。这些粉体基本是比重较大的金属及金属氧化物，而导热硅脂产品不固化，长期处于流体状态以及使用时间较长，因此对粉体与基体油的油离问题要求很高，而目前的导热硅脂非常容易在不固化的导热硅脂中发生沉降，尤其在温度相对升高的电子电器环境中使用，导热粉体发生沉降的问题更为严重。

3、尽管现有技术通过对导热粉体进行硅烷偶联剂改性、添加防沉剂、研磨降低粉体粒径等技术处理，但仍然未能完全解决导热硅脂长期放置后导热粉体与基体油不发生油离的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种导热硅脂复合物，该导热硅脂复合物能够稳定存在，导热粉体不容易发生沉降，克服现有导热硅脂导热粉体与硅油容易分离的问题。

2、本发明的目的之二在于提供一种导热硅脂复合物的制备方法。

3、为实现上述目的之一，本发明提供以下技术方案：

4、提供一种导热硅脂复合物，包括以下重量份的原料：

5、硅油10份～20份，

6、导热粉体40～100份，

7、硅橡胶0.1～5份

8、助剂0.1～2份。

9、在一些实施方式中，所述硅油为聚二甲基硅油、苯基硅油以及乙烯基硅油中的任意一种或两种以上的混合物。

10、在一些实施方式中，所述导热粉体为氧化锌粉体、氧化铝粉体、铝粉粉体、氮化铝粉体、碳化硅粉体、氮化硼粉体、氧化镁粉体、钛白粉、金刚石粉体、二氧化硅粉体等中的一种或任意两种以上的组合。

11、在一些实施方式中，所述助剂包括硅烷偶联剂、防沉剂、抗氧剂中的一种或任意两种以上的组合。

12、在一些实施方式中，所述硅烷偶联剂为包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、笼型聚倍半硅氧烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意两种以上的组合。

13、在一些实施方式中，所述防沉剂包括气相二氧化硅或有机酰胺蜡。

14、在一些实施方式中，所述抗氧剂包括抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗氧化剂1076中的一种或两种以上的组合。

15、本发明一种导热硅脂复合物有益效果：

16、(1)本发明的导热硅脂复合物，其根据硅油极性、溶解性特点，以及根据相似相容原理，采用与硅油极性、溶解度参数最为接近的硅橡胶，即向硅油中添加能溶解于硅油中的硅橡胶，硅橡胶具有一定的架构特性，能有效地提升硅油本体粘度和硅油极性，硅橡胶在体系中起到增稠、架桥结构，并且溶解的硅橡胶对导热粉体起包裹作用，大大减缓导热粉体材料的沉降现象，保证了导热粉体长期保持。

17、(2)本发明的导热硅脂复合物，其添加的硅橡胶本体含有的羟基基团，对极性的氮、氧化物粉体起到分散作用，有利于分散体系的稳定，进一步提高了导热硅脂的稳定性，避免了传统导热硅脂长期放置后出现渗油的问题。

18、(3)本发明的导热硅脂复合物，其添加的硅橡胶属于耐老化型优秀的高分子材料，当导热硅脂发生降解，硅橡胶也不容易性能下降，保持导热硅脂体系稳定，保障了导热硅脂的长期耐用性以及耐高温性能，尤其适用于温度较高的电子电器环境中。

19、为实现上述目的之二，本发明提供以下技术方案：

20、提供上述述的导热硅脂复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

21、s1、称取配方量的硅油，将其置于反应釜中，一边搅拌一边加入硅橡胶，得到第一混合物；

22、s2、以50～120℃加热所述第一混合物，持续搅拌，使所述第一混合物逐渐溶解，直到所述第一混合物转为澄清无颗粒混合物，得到硅胶溶液，将所述硅胶溶液冷却，待用；

23、s3、称取配方量所述硅胶溶液、导热粉体和助剂，混合均匀，再经研磨处理，得到成品导热硅脂。

24、在一些实施方式中，

25、步骤s1中，搅拌速度为25～35rmp；

26、步骤s2中，搅拌速度为40～60rmp，随着所述第一混合物粘度升高，提高所述搅拌速度，设置所述第一混合物的溶解时间不少于5h。

27、在一些实施方式中，步骤3中，研磨后的导热硅脂粗品经负压脱泡处理后，得到所述导热硅脂成品。

28、本发明一种导热硅脂复合物的制备方法有益效果：

29、本发明的导热硅脂复合物的制备方法，其先使硅油与硅橡胶发生充分溶解，得到硅胶溶液，再硅胶溶液与导热粉体和助剂混合，就能得到相应的导热硅脂复合物，制备方法简单，适合大规模生产与应用。

技术特征：

1.一种导热硅脂复合物，其特征在于，包括以下重量份的原料：

2.根据权利要求1所述的导热硅脂复合物，其特征在于，所述硅油为聚二甲基硅油、苯基硅油以及乙烯基硅油中的任意一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的导热硅脂复合物，其特征在于，所述导热粉体为氧化锌粉体、氧化铝粉体、铝粉粉体、氮化铝粉体、碳化硅粉体、氮化硼粉体、氧化镁粉体、钛白粉、金刚石粉体、二氧化硅粉体等中的一种或任意两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的导热硅脂复合物，其特征在于，所述助剂包括硅烷偶联剂、防沉剂、抗氧剂中的一种或任意两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的导热硅脂复合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂为包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、笼型聚倍半硅氧烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的导热硅脂复合物，其特征在于，所述防沉剂包括气相二氧化硅或有机酰胺蜡。

7.根据权利要求1所述的导热硅脂复合物，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗氧化剂1076中的一种或两种以上的组合。

8.一种权利要求1～7任一项所述的导热硅脂复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的导热硅脂复合物的制备方法，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的导热硅脂复合物的制备方法，其特征在于，步骤3中，研磨后的导热硅脂粗品经负压脱泡处理后，得到所述导热硅脂成品。

技术总结
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种导热硅脂复合物及其制备方法。所述导热硅脂包括以下重量份的原料，硅油10份～20份，导热粉体40～100份，硅橡胶0.1～5份助剂0.1～2份，该导热硅脂复合物能够稳定存在，导热粉体不容易发生沉降，克服现有导热硅脂的硅油容易渗出的问题。

技术研发人员：罗云,刘冬丽,王琳,蒋沅峰,刘芷婷,孙月
受保护的技术使用者：珠海格力新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17