[发明专利]一种无硅导热膏及其制备方法

说明书

本发明公开了属于导热界面材料技术领域，公开了一种无硅导热膏及其制备方法。该无硅导热膏，包括如下重量份的组分：无硅有机物10～60份、抗氧化剂2～20份、导热填料200～700份；无硅有机物为多元醇酯类基础油、烷基萘基础油、全氟聚醚油中的一种或两种以上的混合物；抗氧化剂为抗有机合成酯氧化的抗氧化剂；导热填料包括导热陶瓷粉和辅助导热填料，导热陶瓷的重量份大于辅助导热填料的重量份；导热填料的重量与所有组分的总重量的百分比高于90％；导热填料的粒径范围为0.1～50μm。本发明的无硅导热膏具有较高的导热系数和耐高温性能，有效的解决了目前的无硅导热膏导热系数低，耐高温性能较差的问题。

技术领域

本发明属于导热界面材料技术领域，具体涉及一种无硅导热膏及其制备方法。

背景技术

随着电子科技以及全球5G通信产业的快速发展，各类电子产品更加密集化和微型化，电路板上的电子元器件的集成度也越来越高，为保证电子产品长时间运行的稳定性和可靠性，电子产品对热管理方案的要求越来越高，因而需要研发出各种高效的散热技术和导热界面材料。

无硅导热膏，也称非硅导热膏，一般以不含硅的有机合成酯和导热性能优异的导热填料为主的材料制成的复合物，可广泛使用于功率放大器、晶体管、电子管、IGBT、CPU等电子元器件的导热及散热，从而保证电子器件的电器性能的稳定和可靠。

目前，市场上的导热界面材料以含硅的导热硅脂为主，但因在存储和使用过程中，经常出硅油析出的现象，导致导热硅脂脱落，从造成接触热阻增大、导热性能大大下降。另一方面，析出的硅油会污染电子元器件，从而可能造成电子元器件无法正常工作等问题。因此，研发出高性能的无硅导热膏成为该行业的重大市场要求。

目前市场上的无硅导热膏产品种类少且导热系数一般在4W/mK以下，且耐高温性能差（最高使用温度低于150℃）。专利CN102250589A公开了一种由有机合成酯、钛酸酯偶联剂和金属氧化物导热填料组成的高性能无硅导热膏；但是该产品的导热系数只有3.8～4.1W/mK，使用温度为-50℃～130℃。

发明内容

鉴于此，为了解决目前的无硅导热膏导热系数低，耐高温性能较差的问题，本发明提供一种能够有效降低接触界面的接触热阻，具有高导热系数的无硅导热膏。

本发明的另一目的是提供一种无硅导热膏的制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种无硅导热膏，包括如下重量份的组分：

无硅有机物10～60份、抗氧化剂2～20份、导热填料200～700份；

无硅有机物为多元醇酯类基础油、烷基萘基础油、全氟聚醚油中的一种或两种以上的混合物；

抗氧化剂为抗有机合成酯氧化的抗氧化剂；

导热填料包括导热陶瓷粉和辅助导热填料，导热陶瓷的重量份大于辅助导热填料的重量份；

导热填料的重量与所有组分的总重量的百分比高于90%；导热填料的粒径范围为0.1～50μm。

本发明通过复配导热陶瓷粉和辅助导热填料，以导热陶瓷为主要导热填料，同时使导热填料在所有组分中的占比大于90%，一方面确保导热填料的本证导热系数，另一方面调整导热填料内部间隙，有利于导热通路的形成，同时使本发明的无硅导热膏具有较好的导热性。

此外，因为本发明导热填料的粒径范围为0.1～50μm，其中小粒径的导热填料能够调整无硅导热膏的流动性和导热性，同时有助于形成导热通路，使本发明的无硅导热膏具有良好的导热性和良好的流动性；

本发明又通过选用耐高温的多元醇酯类基础油、烷基萘基础油、全氟聚醚油作为无硅有机物，同时添加适量的抗氧化剂来保护无硅有机物的耐高温性；这就使本发明的无硅导热膏具有较好的耐高温性，较低的挥发率和无硅油析出等特点。