本发明涉及一种用于高弹性导热间隙垫的组合物,涉及一种由所述组合物制成的间隙垫,以及一种用所述组合物制备间隙垫的方法。
背景技术:
1、随着人工智能产业和5g技术的发展,越来越多的用于其中的装置产生非常大量的热并且需要连接之间的高弹性。导热间隙垫广泛用于各种电子产品(例如用于基站的无线装置rru和bbu)、加热元件(功率管、晶闸管、电热桩等)和电气设备中的散热设施(散热器、散热器、壳体等)中,以便确保散热和防震。
2、热导率越大,导热间隙垫可以吸收和消散热量越快。导热间隙垫的弹性决定导热间隙垫是否可以填充加热部件与散热部件之间的间隙,并且可以密封间隙。良好的导热间隙垫应当具有良好的导热性和良好的弹性,以便确保导热间隙垫可以密封间隙并且具有更好的导热性以完成加热部件和散热部件之间的热传递。
3、在本领域中已知填料确定间隙垫的热导率。例如,jp2003301189 a、jp201013563a和us 20180134938 a1教导了如何通过使用不同种类的填料来改善热导率。
4、为了改善间隙垫的弹性,已经研究了许多方法,例如改善组合物中的硅油的比例,引入液体或溶解状态的增韧剂聚合物,其可以与硅油交联和/或形成固化的网络聚合物的一部分。然而,过量的硅油会影响间隙垫的热导率,因此填料和硅油必须平衡,以实现热导率和弹性的平衡。添加液体或溶解状态的聚合物以与硅油交联将导致复杂的固化过程。
5、需要优化导热间隙垫的组合物的有机相,以便进一步改善垫的弹性,同时不会损害热导率。
技术实现思路
1、在深入研究之后,本申请的发明人已经发现,通过引入不与硅油交联的特定核-壳固体聚合物颗粒,所获得的间隙垫的弹性可以大大提高,而热导率不会受到负面影响,甚至略微改善。特别地,上述效果可以仅用少量的所述固体聚合物来实现。
2、在一个方面,本申请提供了一种用于高弹性导热间隙垫的组合物,所述组合物包含以下或由以下组成:
3、(a)反应性硅油,
4、(b)硅烷偶联剂,
5、(c)催化剂,
6、(d)任选存在的,抑制剂,
7、(e)导热填料,和
8、(f)核-壳固体聚合物颗粒,其中所述核-壳固体聚合物颗粒具有由tg小于0oc的聚合物形成的软核和由tg不小于0oc的聚合物形成的硬壳。
9、在另一方面,本申请提供了一种由第一方面的组合物制成的导热间隙垫。
10、在又一方面,本申请提供了一种用第一方面的组合物制备导热间隙垫的方法,所述方法包括:
11、(i)将以下组分(a)至(f)混合以形成混合物:
12、(a)反应性硅油,
13、(b)硅烷偶联剂,
14、(c)催化剂,
15、(d)任选存在的,抑制剂,
16、(e)导热填料,和
17、(f)核-壳固体聚合物颗粒,其中所述核-壳固体聚合物颗粒具有由tg小于0oc的聚合物形成的软核和由tg不小于0oc的聚合物形成的硬壳,
18、(ii)使所述混合物固化。
19、本发明的优点包括:
20、(1) 特定的固体核-壳聚合物颗粒(特别是少量的颗粒)可以极大地改善所获得的间隙垫的弹性,而不损害热导率,甚至略微改善热导率,并且
21、(2) 与本领域已知的方法相比,本发明的组合物包含相对少量的硅油。
1.一种用于高弹性导热间隙垫的组合物,包含:
2.根据权利要求1所述的组合物,其中
3.根据权利要求1或2所述的组合物,其中
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物,其中基于所述组合物的总重量,所述核-壳固体聚合物颗粒(f)的含量为0.01-1.0重量%,优选0.02-0.9重量%。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物,其中所述核-壳固体聚合物颗粒(f)具有0.03μm至5μm或0.05μm至4μm的d50粒径。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物,其中基于所述组合物的总重量,
7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物,其中所述反应性硅酮油包含末端基团(r)3sio1/2(m单元)和选自(r)2sio2/2(d单元)、rsio3/2(t单元)和sio4/2(q单元)的至少一个中间基团,其中r彼此独立地表示具有1至40个碳原子的单价烃基,条件是所述m单元、d单元和t单元中的至少一个包含选自-sih基团和烯基的反应性基团。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物,其中所述反应性硅油包含如下物质或由如下物质组成:含烯基的硅油和含sih-的硅油的混合物,或不同的含烯基的硅油的混合物,或不同的含sih-的硅油的混合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物,其中所述硅烷偶联剂选自3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三(甲基乙基酮肟)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷和原硅酸乙酯。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物,其中所述抑制剂选自炔醇、肼基化合物、膦基化合物、多乙烯基聚硅氧烷或硫醇基化合物。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物,其中所述导热填料(e)选自金刚石颗粒、氧化铝颗粒、氮化铝颗粒、气相法二氧化硅、沉淀二氧化硅、热解法氧化钛及其组合。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物,其中所述导热填料(e)包含不同类型的填料和/或不同尺寸的填料。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的组合物,其中所述金刚石颗粒占所述导热填料的0.01重量%至90重量%、优选30重量%至60重量%,基于所述导热填料的总重量。
14.一种导热间隙垫,其由根据权利要求1至13中任一项所述的组合物制成。
15.一种用于制备导热间隙垫的方法,包括:
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述固化在室温或升高的温度例如60-200oc下进行。
17.一种制品,其包括由根据权利要求1至13中任一项所述的组合物制成的导热间隙垫,或根据权利要求14所述的导热间隙垫,或根据权利要求15或16所述的方法制成的导热间隙垫。