[发明专利]一种具有自粘附特性的室温自修复柔性有机硅热界面材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有自粘附特性的室温自修复柔性有机硅热界面材料，其特征在于：所述有机硅热界面材料由有机硅聚合物和导热填料通过原位聚合的方式获得，所述有机硅聚合物由异氰酸酯基团功能化有机硅分子和羟基基团功能化有机硅分子共聚合获得的；所述异氰酸酯基团功能化有机硅分子包括以下两种：一种为有机硅分子链两端带异氰酸酯基团的异氰酸酯基团功能化有机硅分子，一种为异氰酸酯基团在有机硅分子侧链上的异氰酸酯基团功能化有机硅分子，两者的摩尔比为1:0.3～0.6；所述羟基基团功能化有机硅分子包括以下两种：一种为两官能度的且羟基在有机硅分子链的两端的羟基基团功能化有机硅分子，一种为四官能度的且有机硅分子链两端各两个羟基的羟基基团功能化有机硅分子，两者的摩尔比为1:0.2～0.4；所述羟基基团功能化有机硅分子的羟基连接在碳原子上；其中，所述有机硅分子链两端带异氰酸酯基团的异氰酸酯基团功能化有机硅分子结构式如式I所示：

其中，n的取值范围为0～10。

2.根据权利要求1所述的有机硅热界面材料，其特征在于：所述导热填料与有机硅聚合物的质量比范围为30～50:100，共聚合的过程中异氰酸酯基团和羟基基团的摩尔比为1.05～1.1:1。

3.根据权利要求1所述的有机硅热界面材料，其特征在于：

异氰酸酯基团在有机硅分子侧链上的异氰酸酯基团功能化有机硅分子结构式如式II所示：

两官能度的且羟基在有机硅分子链的两端的羟基基团功能化有机硅分子结构式如式Ⅲ所示：

四官能度的且有机硅分子链两端各两个羟基的羟基基团功能化有机硅分子结构式如式Ⅳ所示：

上述结构式中，n的取值范围为0～10，m的取值范围为0～5，p的取值范围为1～6。

4.根据权利要求1所述的有机硅热界面材料，其特征在于：所述导热填料包括羟基功能化氮化硼和硅烷氨基功能化碳化硅纳米线。

5.根据权利要求4所述的有机硅热界面材料，其特征在于：所述硅烷氨基功能化碳化硅纳米线的结构式如式Ⅵ所示：

6.根据权利要求4所述的有机硅热界面材料，其特征在于：所述羟基功能化氮化硼与硅烷氨基功能化碳化硅纳米线质量比范围为100:25～50。

7.一种权利要求1-6任一权利要求所述的有机硅热界面材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将异氰酸酯基团功能化有机硅分子和羟基基团功能化有机硅分子按异氰酸酯基团和羟基基团的摩尔比为1.05～1.1:1加入到无水氯仿溶液或无水二氯甲烷中，氮气或惰性气体保护下室温搅拌形成均匀溶液D，向溶液D中加入有机硅聚合物总质量30～50％的导热填料，超声分散均匀后，在氮气或惰性气体保护和磁力搅拌条件下，40～60℃下反应3～6h，然后在40～50℃加热条件下继续搅拌使氯仿或无水二氯甲烷挥发直至溶液体积变为原来的1/2～1/3，待该溶液冷却至25～30℃后将其倒入模具中，挥发剩余氯仿或无水二氯甲烷，得到具有自粘附特性的室温自修复可拉伸柔性有机硅热界面材料，其中异氰酸酯基团功能化有机硅分子和羟基基团功能化有机硅分子的总质量和氯仿或无水二氯甲烷的体积比为1g:50～200ml。