[发明专利]一种导热储热硅凝胶组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备散热材料领域，尤其涉及一种导热储热硅凝胶组合物及其制备方法。

背景技术

随着电子设备小型化、高集成化程度的提高，电子设备散热问题越来越严重。研究表明，电子元器件温度每升高10℃，其寿命降低50％。所以为了防止局部热量积聚形成热点，需要采用导热材料迅速把热点的热量传走或存储起来，同时，为了适应电子设备内部狭小而复杂结构的散热需求，常规采用热传导界面材料如导热垫片，导热凝胶将热量传导到外壳，或采用石墨片将热量转移到其他位置。然而这种热传导界面材料和石墨片只能转移热量，而无法吸收或存储热量。

导热界面材料中导热凝胶采用点胶方式施加于散热位置，相对导热垫片有利于自动化生产和效率提升。但随着导热系数的提升，从1W/k.m提升到6W/k.m甚至更高，硅凝胶中导热填料的重量比提升至92％以上，导热凝胶的粘度急剧上升，点胶机很难挤出，高导热系数凝胶难以使用。如何将高导热凝胶粘度降低成为业界的难题。

石蜡作为相变储热材料，或作为热传导储热或热扩散储热复合性材料中的重要组份，被开发用于电子设备散热。

专利CN 103965529A和CN 106753263A揭示了一种将相变材料和导热填料加入有机基材中，制备相变导热垫片。垫片形态对于狭小、不规则空间应用困难。

专利CN 105623619A揭示了一种将相变储热微粒均匀分散于高导热材料(石墨烯、石墨片、碳纤维)组成的三维网络结构中，该产品为片材形态，具备均热和储热功能。

另专利CN105623619A采用石墨类导电碳材料，对射频信号有影响。

专利CN107043541A揭示了一种将相变材料(低熔点蜡或低熔点合金)和导热填料加入硅凝胶中的方法，其工艺主要分两步，相对复杂，即导热填料混合好后在真空条件下加热至110-150度，然后冷却到80-90度再加入相变材料搅拌和抽真空。其采用低熔点蜡在升温中相变材料很容易渗漏，制备的高导热凝胶储热较低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种导热储热硅凝胶组合物，本发明通过在导热凝胶中加入一定量的石蜡微胶囊，在点胶同时加热，可使凝胶粘度降低，促使凝胶的快速挤出，解决高填充量导热凝胶难以应用的问题。

本发明的目的之二在于提供一种导热储热硅凝胶组合物的制备方法，该方法工艺简单，操作步骤少，适合大批量工业化生产。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种导热储热硅凝胶组合物，其是由如下以质量百分含量计的组分制备而成：

导热填料 35-90％

石蜡微胶囊 5-60％

余量为有机硅凝胶基材；

上述组分质量百分含量之和为100％。

进一步地，所述有机硅凝胶基材是由如下以质量百分含量计的组分制备而成：

上述组分质量百分含量之和为100％。

进一步地，所述基础聚合物为乙烯基硅氧烷。

进一步地，所述改性硅油为烷基改性硅油、聚醚改性硅油和环氧改性硅油中的一种。

进一步地，所述硅烷偶联剂为含有环氧基或乙烯基的硅烷偶联剂。

进一步地，所述交联剂为含氢硅氧烷，所述催化剂为铂金催化剂，所述抑制剂为炔基环己醇。

进一步地，所述导热填料为金属氧化物或金属氮化物；导热填料的粒径为30nm-100μm。

进一步地，所述石蜡微胶囊的相变吸热区间为30-100度，相变潜热为大于100J/g；所述石蜡微胶囊的粒径为1μm-500μm。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种导热储热硅凝胶组合物的制备方法，包括，按配比将有机硅凝胶基材、导热填料、石蜡微胶囊加入搅拌釜，抽真空并搅拌，得到浆料；所得浆料在70-150℃烘烤0.5-2小时，得到导热储热硅凝胶组合物。

进一步地，搅拌釜中，搅拌速率为100-1000r/min，搅拌时间为30-240min。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过在导热凝胶中加入石蜡微胶囊，在点胶同时加热，可使凝胶粘度降低，促使凝胶的快速挤出，解决高填充量导热凝胶难以应用的问题；

(2)本发明制备得到的导热储热硅凝胶组合物为相变导热凝胶形态，通过采用点胶方式加于散热位置，有利于填充导热垫片狭小空间，压缩应力小，具备热传导和储热功能；