[发明专利]一种高强度超低介电性的发泡导热硅胶垫片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度超低介电性的发泡导热硅胶垫片及其制备方法，所述发泡导热硅胶垫片使用的导热界面材料的组成主要包括：液体基胶、导热填料、发泡剂、交联剂、催化剂、延迟剂。该导热硅胶垫片不仅内填充有特定的导热填料，还基于特定的工艺制备手段获得高导热系数，兼具超低的介电性和密度小的特点，采用低介电性的玻璃纤维布增强产品整体的韧性，在5G或5G以上时代的通信行业应用可以有广阔的前景。

技术领域

本发明涉及一种应用在高速通讯领域的导热界面材料，具体涉及到一种发泡导热硅胶垫片及其制备方法。

背景技术

近年来，小型化、集成化已成为电子设备的发展趋势。随着电子设备功率的不断增加，设备运行产生的热量急剧增加，直接影响着电子产品的功能稳定性和使用寿命，因此解决好热问题是电子产品快速发展的关键，特别是随着5G时代的商用铺开，5G元器件将会大量生产，但是基于5G信号的传输速度更快，传输信号强度较差的特点，材料本身对信号的干扰阻碍更加明显.介电常数与电磁信号延迟Td的关系如下：

式中，Td为信号传输延迟时间，L为信号传输的长度；c为光速。上式表明，材料的介电常数值越高，电磁信号的延迟越显著，因此5G时代对导热有更高要求的同时，要求导热材料具有较低介电常数，保证5G信号畅通传递。

而要获得既导热又具有超低介电性的复合材料途径有两个方面：第一、对基体进行微发泡改性;第二、采用介电性低的导热填料。而目前市场上的导热垫片普遍都是采用氧化铝、氮化铝、氧化锌、金属粉、或石墨粉来当做填料，侧重点在提升导热系数，但是介电常数通常都会偏大，介电常数在5.5以上。发泡导热垫片也有一些企业在研究，但是主要侧重点是低密度的特点，主要针对新能源汽车领域。目前市场上还没有针对高导热与低介电性的复合产品，但是确是立足5G商用的必备的产品。

中国发明专利申请公布号CN108977105A公开了一种导热硅胶片的制备方法，以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、导热石墨片、EPS泡沫颗粒、乙烯基酯树脂作为原料制备发泡片材，将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、玻璃纤维、膨胀石墨粉等混合加热得到玻纤树脂，将其涂覆于发泡片材表面热压硫化得到导热硅胶片，环氧大豆油中的极性基团与活泼性基团使丙烯酸酯基体树脂表现出优良的粘接强度、电绝缘性能和耐高温性能，EPS泡沫颗粒的苯环结构赋予基体树脂耐热性和刚性，达到高温下粘度不会降低的效果，通过偶联作用提高石墨片与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的相容性，通过膨胀舒张的导热石墨片，使硅胶片的导热面积提高。相关技术所制得的导热硅胶片在结构上不足以压延设备操作，故不能连续式成卷制备，生产效率较差，且产品特性不能满足高强度超低介电性的要求。

中国发明专利申请公布号CN108366511A公开了一种导热垫片及其制备方法，导热垫片本体由玻璃纤维布和硅胶，并加入以下原料均匀混炼制备而成：双乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、甲基硅油、含氢硅油、缓聚剂、铂金催化剂、导热粉体，该导热垫片具有良好的导热性、弹性和恢复性。相关技术所制得的导热垫片追求导热性与弹性，不考虑导热性与介电性的平衡。若贴附于电子产品，会有漏电或电性干扰的风险。

中国发明专利申请公布号CN104497574A公开了一种多功能有机硅热界面材料，按重量百分比计的如下组分复合而成 ：硅橡胶 10 ～ 40，耐热剂 1 ～ 10，阻燃剂 1 ～20，硫化剂 1 ～ 10，功能填料 55 ～ 85。该热界面材料是将所述比例的硅橡胶、耐热剂、阻燃剂、硫化剂及功能填料相混合，并将所述混合物涂敷或者压延在玻璃纤维布或者聚酰亚胺膜上而形成的片状材料。相关技术所制得的导热垫片也没有达到导热性与介电性能的平衡。