[发明专利]一种渗油率低和耐热性好的导热硅胶垫及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于电子元器件和模组散热的渗油率低和耐热性好的导热硅胶垫。该导热硅胶垫由耐热发泡硅胶基体复合高导热填料、液体金属组成，发泡硅胶基体具有高的压缩率和回弹性，使用上限温度超过200℃，长期使用后返修时可以再次使用，发泡硅胶基体不含惰性二甲基硅油，硅油析出极少，减少了污染。

技术领域

本发明涉及一种用于发热电子器件模组的有机界面散热材料，特别涉及一种渗油率低和耐热性好的导热硅胶垫及制备方法。

背景技术

通讯、智能电视、汽车电子和新能源动力电池，太阳能电池等电子产品随着轻量化，智能化高速发展，电子元件和模组体积减小，发热量增大，热量却难以散出，导热硅胶垫是常用的散热界面材料。导热硅胶垫主要由有机硅凝胶，填充高导热填料复合而成，其中添加部分二甲基硅油调节柔软度和增加表面粘性。专利CN201310372003，CN201310371942公开的导热硅胶垫中都含有惰性的二甲基硅油，二甲基硅油表面张力低，容易迁移到导热硅胶垫表面，尤其电子器件在工作发热时更容易析出，向电子设备其他部件迁移。有机硅凝胶由端乙烯基硅油和低氢含量硅油反应而成，其中Si（CH3）H/Si(CH3）2CH=CH2摩尔比小于1，得到的硅凝胶中含有富余硅乙烯基 Si(CH3）2CH=CH2，这些乙烯基在长期高温下氧化交联，使导热硅胶垫的硬度增加，表面失去粘性，压缩率也降低，返修拆卸后再使用散热效果差，必须更换新的导热垫片。本发明针对以上不足，提供一种新型的导热硅胶垫及制备方法，利用液体发泡硅胶复合高导热粉体和液体金属，发泡硅胶体系不含惰性的二甲基硅油，极大减少硅油渗，让硅胶体系充分反应，使其具有大的可压缩率，极好的缓冲防震作用，在较低的压力下确保高导热粉体之间的接触，形成导热通路，当温度达到液体金属的熔点时液体金属吸热、熔化、局部流平相连，进一步填充微孔，使导热通路完善，另外还增强硅胶体系的耐热性，传统导热硅胶垫的使用上限温度不超过200℃，通过加入耐热含氢硅油和耐热增强交联剂固化后，导热硅胶垫的使用上限温度超过200℃，长时间使用后仍然能保持初始的散热效果，长时间使用返修时不用更换新的垫片。

发明内容

本发明目的在于解决传统导热硅胶垫硅油渗出多污染电子元件和电路，耐热性不高、长时间使用后逐渐硬化以及拆除再使用散热效果降低的缺陷，提供一种渗油率低和耐热性好的导热硅胶垫及制备方法。该导热硅胶垫由增强耐热性的发泡硅胶基体复合高导热填料、液体金属组成。发泡硅胶基体具有高的压缩率和回弹性，增强耐温性，使用上限温度达到250℃，发泡硅胶基体不含惰性二甲基硅油，硅油析出极少，逐渐施加压力，导热垫被压缩，导热粉体接触面积增大，导热性提高，当温度达到液体金属熔点时，液体金属熔化、在固定夹持压力下金属液滴相连接，填补硅胶发泡微孔，导热填料,硅胶之间的微孔，进一步提升导热率。一种渗油率低和耐热性好的导热硅胶垫由活性硅油、交联剂、反应调节剂、液体金属、高导热填料、偶联剂组成。液体金属为可分散的金属微粒，制作方法为液体金属在粘度为1000cs的羟基硅油中熔融后通过高速剪切分散形成液体金属微珠，逐渐冷却到室温形成液体金属微粉分散液，然后过滤，用激光粒度分析测试粒径。

一种渗油率低和耐热性好的导热硅胶垫的组成和制备方法进一步说明如下：

一种渗油率低和耐热性好的导热硅胶垫质量组成比例如下：

活性硅油：100份；

耐温增强交联剂:5-15份;

发泡剂：0-3份

交联反应调节剂: 0.1-5份;

偶联剂: 0.1-10份;

热稳定剂: 1-8份;

液体金属:100-500份;

导热粉: 200-800份。