[发明专利]一种有机无机杂化交联的导热硅胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机无机杂化交联的导热硅胶，所述导热硅胶的原料包括乙烯基硅油、含氢硅油、二甲基硅油、化学修饰的无机填料、铜粉、白炭黑、石墨烯、催化剂及抑制剂,各组分按重量百分比计为乙烯基硅油30‑35％、含氢硅油5‑8％、二甲基硅油2‑5％、化学修饰的无机填料35‑40％、铜粉15‑20％、白炭黑1‑5％、石墨烯0.1‑0.3％、催化剂0.02‑0.06％、抑制剂0.005‑0.01％；其中所述化学修饰的无机填料由偶联剂对待修饰的无机填料改性获得。本发明通过偶联剂对待修饰的无机填料进行改性，对待修饰的无机填料表面进行修饰，使其带有与基体相同的双键官能团，通过硅氢加成作用使填料与基体以化学键的形式连接在一起，这种化学式的连接不仅能有效改善填料的沉降，而且有利于体系整体导热通路的构建。

技术领域

本发明属于导热材料技术领域，尤其是涉及一种有机无机杂化交联的导热硅胶。

背景技术

随着电子产品集成度越来越高，产品产生的热量也越来越集中，如何快速有效的将热量导出是制约产品进一步发展的关键。传统的硅脂、硅胶因高粘、低导热已逐渐不能满足其需求，且由于硅脂的高挥发性，低稳定性使得产品的稳定性受影响，因此，研发具有高导热低粘度可固化的导热硅胶是符合时代需求的。

导热硅胶主要由可固化的基体和导热填料组成，根据使用需求，选择适宜的基体及填料通过一定的方法来复合。一般导热填料是通过机械共混的方法分散在基体中，这种纯物理的分散方法会使体系整体的导热率不高，且随时间的放置有比较明显的沉降。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种的有机无机杂化交联的导热硅胶。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种有机无机杂化交联的导热硅胶，所述导热硅胶的原料包括乙烯基硅油、含氢硅油、二甲基硅油、化学修饰的无机填料、铜粉、白炭黑、石墨烯、催化剂及抑制剂组成,各组分按重量百分比计为乙烯基硅油28-35％、含氢硅油5-8％、二甲基硅油2-5％、化学修饰的无机填料35-42％、铜粉15-24％、白炭黑0.5-2％、石墨烯0.1-0.3％、催化剂0.02-0.06％、抑制剂0.005-0.01％；其中所述化学修饰的无机填料由偶联剂对待修饰的无机填料改性获得。

可选的，所述偶联剂设为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)中的一种或多种。

可选的，所述待修饰的无机填料设为氧化铝、氧化锌、氮化铝、碳化铝中的一种或多种。

可选的，所述的白炭黑为疏水气相法获得的白炭黑。通过以上设置，使得白炭黑在油性液体中分散良好。

可选的，所述催化剂为铂金催化剂中，铂的有效浓度为0.5％-1.0％。

可选的，所述的石墨烯片层为5-10层，粒径为0.5-50μm；所述抑制剂为乙炔基环己醇。

本发明还公开了一种如上述任一项所述的有机无机杂化交联的导热硅胶的制备方法，包括以下步骤：

S1：称取一定量的去离子水于锥形瓶中，放置在恒温水浴锅中搅拌，向其中逐滴加入偶联剂，50-70℃恒温加热搅拌1-3h，然后向其中逐渐加入待修饰的无机填料，并于70-90℃搅拌12h，冷却后抽滤，70-90℃真空干燥箱干燥4-8h，得到的固体粉末即为化学修饰的无机填料；

S2：称取计算量的乙烯基硅油、含氢硅油、抑制剂，其中抑制剂已于二甲基硅油中稀释，机械搅拌0.5-2h，加入称量的白炭黑，低速搅拌1-3h，使白炭黑完全分散；将计算量的铜粉、化学修饰的无机填料、石墨烯混合均匀后，逐步加入到上述体系中，加料完成后，将转速调整到700-900rpm，继续高速搅拌5-7h，将一定量的催化剂加入到上述体系，200-400rpm搅拌1-3h，制得的导热硅胶可在2-4h交联固化，获得杂化交联的导热硅胶。