[发明专利]一种可拉伸有机硅导热垫片及其制备方法

说明书

本发明涉及一种可拉伸有机硅导热垫片及其制备方法。首先将纤维素纳米纤丝溶解于去离子水中，超声分散得到纤维素纳米纤丝的分散液，然后离心，将上清液旋涂在清洗干净的玻璃上，并在红外光下干燥；同时将184型聚二甲基硅氧烷中分批加入无机导热填料，机械搅拌，抽真空脱除气泡后旋涂到纤维素纳米纤丝的上层，脱气，热固化，后将玻璃板脱除，将膜片放入层压成型机中层压成型，即可获得一种可拉伸有机硅导热垫片。本发明采用天然原料纤维素纳米纤丝，其力学性能优异，生物可降解性能佳，制备工艺操作简便，制得的可拉伸硅胶垫片具有优异的导热性能，并且其拉伸强度均高于5.0MPa，断裂伸长率高达580％以上，其力学性能优异，能满足各种电子设备的散热领域。

技术领域

本发明公开了一种可拉伸有机硅导热垫片及其制备方法，属于导热材料制备技术领域。

背景技术

有机硅是常用的热界面材料之一，广泛的应用在电子电器、工业生产、航空航天等各个领域。有机硅导热垫片主要是由有机硅树脂和无机填料组成的，是一种理想的散热材料，同时还起到绝缘、减震、密封等作用，但是随着工业化水平的提高，人们对导热垫片也提出了新的要求，除导热性外，还希望赋予其较强的力学性能，目前有机硅导热垫片拉伸强度和韧性不足，导致其吸收热量后易自身破碎，不能达到持久的使用效果，赋予导热垫片可拉伸性能可满足其较高的韧性要求。

专利(CN108129838A)公开了一种导热硅胶垫片及其制备方法，按重量份，包括1600～1650份的导热填料，导热填料包括粒径范围为1～3μm的第一氧化铝颗粒、粒径范围为4～6μm的第二氧化铝颗粒、及粒径范围为60～80μm的第三氧化铝颗粒；提供6～8份的硅烷偶联剂，对所述基料依次进行压延处理和成型固化处理，得到导热效果佳的导热垫片。但是本发明所制得的硅胶导热垫片的拉伸强度仅达0.04MPa，断裂伸长率为53％，其力学性能较差，会造成垫片的使用周期受限。

专利(CN107286670A)公开了一种有机硅导热垫片的制备方法，先将去离子水、硅酸钠及硫酸铝混合预热后调节pH，再加入碳酸镁及十二烷基硫酸钠搅拌后静置陈化，经过滤洗涤后，将滤饼焙烧并与二氧化硅混合研磨，将研磨物与甲基乙烯基硅橡胶、聚乙烯混炼、硫化处理，并放入模具中成型，最后经脱模收集脱模物，即可得有机硅导热垫片。此方法中制备得到的有机硅导热垫片的拉伸强度和断裂伸长率都相对较高，但是其导热系数只能达到3以下，实际应用过程中，导热性能仍需提高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种导热性能优异，并且力学性能极佳的可拉伸有机硅导热垫片。纤维素是自然界含量丰富且环境友好的可再生高分子聚合物，纤维素纳米纤丝具有良好的生物可降解性，优秀的机械强度和机械柔韧性；聚二甲基硅氧烷具有优异柔韧性、电绝缘性能、耐候性、疏水性、导热性能，其其本身的导热系数可达0.134-0.159W/M*K；同时无机的导热填料具有较高的导热系数和良好的电绝缘性，并且价格相对较为便宜。将三者通过层压的方式制得导热的硅胶垫片，具有优异的导热性能、拉伸强度，同时其韧性优异，能够实现可拉伸。

本发明提供的一种可拉伸有机硅导热垫片，其包括以下步骤：

步骤一、将纤维素纳米纤丝溶解于去离子水中，置于超声清洗机中使其均匀分散得到纤维素纳米纤丝的分散液，

步骤二、超声结束后，将分散液置于离心机中离心，离心结束后，将上清液取出；

步骤三、将纤维素纳米纤丝上清液旋涂在清洗干净的玻璃上，并在红外光下干燥；

步骤四、将184型聚二甲基硅氧烷中加入无机导热填料，机械搅拌反应0.5h，抽真空脱除气泡、再次加入无机导热填料，再加入搅拌反应1h，抽真空脱去气泡后静置。

步骤五、184型聚二甲基硅氧烷溶液旋涂到纤维素纳米纤丝的上层，脱气，然后热固化，后将玻璃板小心脱除，然后将聚二甲基硅氧烷/纤维素纳米纤丝/无机填料的膜片放入层压成型机中层压成型，即可获得一种可拉伸有机硅导热垫片。