[发明专利]导热硅脂组合物和导热硅脂以及LED照明设备

权利要求书

1.一种导热硅脂组合物，其特征在于，该组合物包括硅油、第一填料、第二填料和可选的助剂，以100重量份的所述硅油为基准，所述第一填料的含量为20～40重量份，所述第二填料的含量为80～120重量份，所述助剂的含量为0～10重量份；所述第一填料包括金属导热物和相变材料，所述金属导热物和相变材料的重量比为1：(0.2～2.5)；所述第二填料为碳纳米管和石墨烯，所述碳纳米管和石墨烯的重量比为1：(1～20)；其中，所述石墨烯为改性石墨烯，所述改性石墨烯为将氧化石墨烯、硅酸酯、无机碱溶液、水溶性高分子化合物和表面活性剂混合后在10～50℃反应0.1～10h，然后干燥得到的；

通过下式计算得到的R为6.5-35.5：

R＝0.656w(第二填料)-1.581w(第一填料)+0.11w(助剂)，

其中，w(第一填料)表示相对于100重量份硅油的第一填料的重量份，

w(第二填料)表示相对于100重量份硅油的第二填料的重量份，

w(助剂)表示相对于100重量份硅油的助剂的重量份。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述金属导热物为选自金属、金属氧化物、金属碳化物和金属氮化物中的至少一种，所述金属导热物中的金属为选自铂、银、铜、铝、锡、锌、钙、镧、钇和铈中的至少一种；

所述相变材料的相变温度为20～80℃，所述相变材料为选自石蜡、聚乙二醇、硬脂酸和尿素中的至少一种，所述石蜡为选自微晶体蜡、液体石蜡、聚乙烯蜡和半精炼石蜡中的至少一种；

所述第一填料为所述金属导热物包裹所述相变材料形成的胶囊，所述胶囊的粒径为1～100nm。

3.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述相变材料为聚乙二醇，所述金属导热物为氧化锌，所述氧化锌和聚乙二醇的重量比为1：(1～1.5)。

4.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述相变材料为聚乙烯蜡，所述金属导热物为铜，所述铜和聚乙烯蜡的重量比为1：(1.5～2)。

5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述石墨烯的平均粒径为0.1-20μm。

6.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述氧化石墨烯、有机硅酸酯、无机碱溶液、水溶性高分子化合物和表面活性剂的重量比为1：(0.5～6)：(0.1～10)：(0.02～0.5)：(0.02～1)。

7.根据权利要求6所述的组合物，其中，所述硅酸酯为正硅酸四甲酯和三甲基硅烷氧基硅酸酯，所述正硅酸四甲酯和三甲基硅烷氧基硅酸酯的重量比为1：(0.1～1)；

所述无机碱溶液的浓度为30～100g/L，所述无机碱溶液为选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液和碳酸钾溶液中的至少一种；

所述水溶性高分子化合物为聚丙烯酸，所述聚丙烯酸的重均分子量为5000～20000；

所述表面活性剂为选自三乙醇胺、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十二烷基氨基丙酸、丙烯酸甲酯和烷基二甲基羟丙基磷酸脂甜菜碱中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述碳纳米管的纯度不小于95重量％，灰分不大于0.2重量％，比表面积为40～300m²/g；

所述硅油在25℃时的粘度为50000～500000cSt；

所述助剂为选自抗氧化剂、抗蚀剂、抗磨剂和润滑增进剂中的至少一种。

9.一种由权利要求1-8中任意一项所述的组合物制备的导热硅脂，其中，所述导热硅脂的导热系数为4.5～8W/m·K，热阻为5.8×10^-6-1.1×10^-5K·m²/W。

10.一种LED照明设备，该设备包括相连接的LED光源和散热组件，其特征在于，所述散热组件包括权利要求9所述的导热硅脂。