[发明专利]一种有机导热脂及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种有机导热脂及其制备方法，有机导热脂包括特制硅油、导热粉、耦合剂、触变剂、流平剂和偶联剂，其中特制硅油由乙烯基硅油、含氢硅油、催化剂和抑制剂复合而成。本发明的有机导热脂引入三甲氧基基团或苯基基团，增加有机导热脂中各组分链接的刚性，在一定程度上提高了有机导热脂的耐热性能，此外，实验验证证明本发明的有机导热脂可长期耐受温度150℃，油粉不分离，出油率低，粘结性能保持良好。

技术领域

本发明涉及有机材料技术领域，尤其涉及一种有机导热脂及其制备方法。

背景技术

随着电子信息的高度发展，大功率的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)晶体模块功率越来越大，应用领域也有低压向高压发展，IGBT电压最高达到100MVA，频率也达到了10MHz，在应用中也逐渐应用于高压输送电、高铁、远洋、大型储能柜、5G等领域。

IGBT的应用导致发热量也越来越大，IGBT的故障率也因为发热的增大而变得越来越高，芯片的尺寸也逐渐增大，目前散热主要使用的是导热硅脂，但是常规的导热硅脂主要成分为断链硅油和导热粉体(氧化铝、氧化锌)等构成的，但是IGBT和散热器之间的间隙为0.1mm左右，IGBT在运行过程中温度冲击(芯片在运行过程中温度高，而在非运行过程中温度低)。严重热胀冷缩导致界面间隙收缩不均匀，会使硅油分子链产生伸缩运动，由于目前的导热硅脂中的硅油为链状硅油，没有分子交联点，导致运动后无法恢复到原位置，最终出现导热脂的油粉分离，引起界面散热失效，导致设备故障。因此，急需导热性高的导热硅脂。

发明内容

本发明实施例提供了一种有机导热脂及其制备方法，旨在解决现有技术中有机导热脂导热性不高的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种有机导热脂，按重量百分比计，由以下组分组成：

且上述各组分的重量百分比之和为100％；

其中，所述特制硅油按重量百分比计由以下组分复合而成：

且上述各组分的重量百分比之和为100％；

其中，所述乙烯基硅油至少由3种不同乙烯基硅油组成，且每种乙烯基硅油含有三甲氧基基团或苯基基团。

优选的，每种乙烯基硅油的粘度为10cs-500cs。

优选的，每种乙烯基硅油的粘度为25cs-100cs。

优选的，所述含氢硅油包括双端含氢硅油和单端含氢硅油，且所述含氢硅油的含氢量为0.05％-1.0％。

优选的，所述催化剂为铂金类催化剂，所述抑制剂包括炔醇类或不饱和烃类。

优选的，所述导热粉包括氧化铝、铝粉、银粉和氧化锌中的一种或多种，所述导热粉的粉体形貌为球形或者规则多面体，所述导热粉的粉体粒径为0.2-10μm。

优选的，所述耦合剂包括多孔二氧化硅，多孔硅酸盐、石墨烯、富勒烯和碳纳米管中的一种或多种。

优选的，所述流平剂包括聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷和端基改性有机硅中的一种或多种。

优选的，所述偶联剂为含有三甲氧基、三乙氧基、三丙氧基、羟基、乙烯基的化合物中的一种或多种。

第二方面，本发明还提供一种上述的有机导热脂的制备方法，包括：

将所述乙烯基硅油、含氢硅油、催化剂和抑制剂进行搅拌，接着在真空的环境下进行干燥，得到特制硅油；

将所述特制硅油、耦合剂、触变剂、流平剂、偶联剂进行搅拌，再加入导热粉体并进行搅拌，得到有机导热脂。