[发明专利]一种导热硅凝胶及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导热硅凝胶及制备方法，所述双组份导热硅凝胶可用于电子元器件等方面。

背景技术

CPU、LED、晶体管、集成电路、传感器、变压器等在使用过程中，由于发热使得器件的性能下降。因此，需要在这些电子元器件上安装散热体。体统的散热体如金属，其与器件的密合性不好，填入导热型的硅凝胶则可有效解决密合性不好的问题。

有机硅凝胶由于其优良的电绝缘性、耐高低温、防水性，以及柔软性而与器件的贴合性好，又可起到减震作用。硅凝胶，尤其是加成型硅凝胶，在固化过程中无放热、不收缩、无小分子释放、可深层硫化等，相比于缩合型硅橡胶来说，与电子元器件的密合性更好。

常规的加成型硅凝胶，为了保持其透明性，一般不会加入补强填料、导热材料等，因此在使用中受到了以下限制：(1)胶体强度低，在外力作用下易被破坏；(2)胶体柔韧性差，软而不韧；(3)胶体散热性不好，不能解决电子元器件散热问题。公开号为CN104513487A的发明专利采用特定的含氢硅树脂和导热材料得到高导热率、韧性较好硅凝胶。制备树脂实验过程复杂，需要经过保温、水洗、高温脱滴等步骤；溶剂采用甲苯或环己烷类，容易造成环境污染；导热填料选用氮化硼，价格高，粘度增加快，这些缺点限制了其应用。

因此，为了解决这些问题，一种新型导热硅凝胶亟待开发。

发明内容

本发明旨在提供一款导热型的有机硅凝胶，该硅凝胶能在室温下快速固化，固化后胶体柔韧性好，且具有一定的粘接性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种导热硅凝胶，所述导热硅凝胶包括A组份和B组份，其中：所述A组份按重量份数计由以下几部分组成：乙烯基硅油与氧化铝粉的质量比为50：50～10：90，气相二氧化硅为硅油和氧化铝粉总质量的0.1％～1％，炭黑是0.01％～0.1％，铂金催化剂是0.05％～0.2％；所述B组份按重量份数计由以下几部分组成：乙烯基硅油、侧链含氢硅油和端氢硅油与氧化铝粉的质量比为50：50～10：90。

作为本发明的进一步改进，所述的乙烯基硅油为精制的乙烯基硅油，其中200℃下的挥发份为≤0.07％。

作为本发明的进一步改进，所述的乙烯基硅油的乙烯基含量为0.35％～0.8％。

作为本发明的进一步改进，所述的乙烯基硅油的粘度为100～900mPa·s。

作为本发明的进一步改进，所述的氧化铝粉表面都经过了亲油性处理。

作为本发明的进一步改进，所述的氧化铝粉形状有片状和球形的两种。

作为本发明的进一步改进，所述的氧化铝粉是粒径在10～50μm之间的球形氧化铝粉中的一种或几种。

作为本发明的进一步改进，所述的气相二氧化硅平均粒径为10～20nm，折射率为1.46。

作为本发明的进一步改进，所述的铂金催化剂为氯铂酸与烯烃、有机硅氧烷的复配物。

作为本发明的进一步改进，所述的侧链含氢硅油的含氢量为0.18％、0.36％、0.75％中的一种或几种。

作为本发明的进一步改进，所述的端氢硅油的含氢量为0.10％～0.20％之间。

一种导热硅凝胶的方法，按以下步骤进行：

(1)制备A组份物料

①将质量比为50：50～10：90的乙烯基硅油与氧化铝粉，0.1％～1％的气相二氧化硅，0.01％～0.1％的炭黑加入到行星搅拌机内；

②待油温升至80℃时，开启搅拌，15r/min；

③待物料温升至80℃时，清理搅拌浆上的残留物，继续搅拌，15r/min；

④待物料温升至120℃时，调节转速至25r/min，同时打开真空，使物料在-0.1MPa下脱水2h；

⑤卸压并降至室温，加入0.05％～0.2％的铂金催化剂，开启搅拌，25r/min，同时打开真空，使物料在-0.1MPa下脱水1h，即得到A组份；

(2)制备B组份物料

①将一定量的乙烯基硅油与氧化铝粉加入到行星搅拌机内；

②待油温升至80℃时，开启搅拌，15r/min；

③待物料温升至80℃时，清理搅拌浆上的残留物，继续搅拌，15r/min；

④待物料温升至120℃时，调节转速至25r/min，同时打开真空，使物料在-0.1MPa下脱水2h；

⑤卸压并降至室温，加入侧链含氢硅油和端氢硅油，开启搅拌，25r/min，同时打开真空，使物料在-0.1MPa下脱水1h，即得到B组份；

(3)固化