[发明专利]一种高效导热垫片及其制备方法

权利要求书

1.一种高效导热垫片，其特征在于，该导热垫片包括以重量份数计的如下组份：复合结构导热填料60～100份、一维结构取向排列的导热材料5～25份、乙烯基聚有机硅氧烷10～40份、端含氢硅油3～20份、硅烷偶联剂0.25～2份、铂金催化剂0.01～0.2份；其中，所述复合结构导热填料为具有高导热系数的纳米颗粒均匀包覆在微球载体上所形成的复合结构导热填料。

2.根据要求1所述的一种高效导热垫片，其特征在于，所述纳米级导热填料为改性纳米石墨烯、改性纳米碳纳米管、改性纳米金刚石、改性纳米银、改性纳米铜中的至少一种；所述纳米级导热填料的平均粒径50～200nm。

3.根据要求1或2所述的一种高效导热垫片，其特征在于，所述微米级载体为无机和/或聚合物微球中的至少一种。

4.根据要求3所述的一种高效导热垫片，其特征在于，所述无机微球载体为改性金刚石、改性氧化铝、改性球形铝粉、改性氧化锌中的至少一种；所述聚合物微球载体为耐高温的有机硅微球、聚氨酯交联微球、PMMA交联微球中的至少一种；所述微米级载体的平均粒径为3～50μm。

5.根据要求4所述的一种高效导热垫片，其特征在于，所述一维结构取向排列的导热材料为碳纤维、碳纳米管、纳米银线、氮化硅晶须中的至少一种；所述一维结构导热材料的平均长度为40～400μm，平均直径为0.01～20μm。

6.根据要求5所述的一种高效导热垫片，其特征在于，所述乙烯基聚有机硅氧烷的粘度为100～30000cp。

7.根据要求6所述的一种高效导热垫片，其特征在于，所述端含氢硅油的含氢质量分数为0.2～2％。

8.根据要求7所述的一种高效导热垫片，其特征在于，所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的至少一种。

9.一种高效导热垫片的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1，将微米级载体与高导热系数的纳米级导热填料按一定比例加入到高速混合机中进行混合分散，获得高速分散后的复合结构的导热填料；

步骤2，将所述步骤1中获得的高速分散后的复合结构导热填料和一维结构取向排列的导热材料置于真空搅拌机内，并抽真空处理10～30min，待体系中的空气除去完成后，停止抽真空处理；

步骤3，将乙烯基聚有机硅氧烷、硅烷偶联剂、端含氢硅油、催化剂混合均匀后注入所述步骤2的真空搅拌机内，并抽真空搅拌10～60min，获得具有流动性的浆料；

步骤4，将所述步骤3中获得的浆料加入到取向装置中，在0.2～2MPa压力条件下浆料以0.1～50cm/s流速从取向装置的模口挤出到长方体模具中成型，再依次进行固化、冷却、切片，获得高效导热垫片。

10.根据权利要求9所述的一种高效导热垫片的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述微米级载体与高导热系数的纳米级导热填料的重量比为95：5～85：15。

11.根据权利要求10所述的一种高效导热垫片的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述高速混合机在进行混合分散时的在线速度为40～70m/s，分散时间为10～60min。

12.根据权利要求11所述的一种高效导热垫片的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述抽真空时的温度为10～50℃。

13.根据权利要求12所述的一种高效导热垫片的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，所述抽真空时的温度为10～50℃。

14.根据权利要求9～13任意一项所述的一种高效导热垫片的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，所述固化温度为70～150℃，所述固化的时间为0.5～5h。