一种有机硅导热片及其制备方法.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610242402.1 (22)申请日 2016.04.19 (71)申请人 新纶科技 （常州） 有限公司 地址 213149 江苏省常州市武进区西太湖 科技产业园长扬路20号 (72)发明人 冒小峰 (51)Int.Cl. C08L 83/07(2006.01) C08L 83/05(2006.01) C08L 83/04(2006.01) C08K 13/04(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 7/18(2006.01) C08K 3/3

2、6(2006.01) C09K 5/06(2006.01) (54)发明名称 一种有机硅导热片及其制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种可应用于电子元器件及电 子产品的有机硅导热片， 包括基片和在所述基片 中包括相变微球， 所述基片包括以下组分： 100份 乙烯基硅油、 4060份MQ树脂、 812份含氢硅 油、 140160份氧化锌粉体、 840960份氧化铝 粉体和2040份补强白炭黑， 所述基片还包括催 化剂和抑制剂。 本发明还涉及上述有机硅导热片 的制备方法。 本发明的一种有机硅导热片通过在 导热垫片中引入相变微球， 能够达到在一定时间 内保持电子设备表面温度不超过相变温度的目 的。

3、权利要求书2页 说明书4页 CN 107304294 A 2017.10.31 CN 107304294 A 1.一种有机硅导热片， 包括基片， 其特征是， 在所述基片中包括相变微球。 2.根据权利要求1所述的有机硅导热片， 其特征是， 所述相变微球为壳核结构； 优选的， 所述相变微球的相变温度为3570； 优选的， 所述相变微球的粒径分布为10 m50 m。 3.根据权利要求12中任意一项所述的有机硅导热片， 其特征是， 所述基片按质量份 数计， 包括以下组分： 乙烯基硅油100份， MQ树脂4060份， 含氢硅油812份， 氧化锌粉体140160份， 氧化铝粉体840960份， 补强白炭黑

4、2040份， 所述基片还包括催化剂和抑制剂； 优选的， 所述补强白炭黑为疏水型白炭黑； 优选的， 所述含氢硅油的含氢量为0.15%0.75%。 4.根据权利要求3所述的有机硅导热片， 其特征是， 所述催化剂为液体铂金有机螯合 物； 优选的， 所述催化剂的铂含量为1000ppm； 优选的， 所述催化剂的质量份数为2份。 5.根据权利要求3所述的有机硅导热片， 其特征是， 所述抑制剂为乙炔环己醇； 优选的， 所述抑制剂的质量份数为0.20.5份。 6.根据权利要求3所述的有机硅导热片， 其特征是， 所述乙烯基硅油的粘度为3000 mPas5000mPas； 优选的， 所述乙烯基硅油的乙烯基含量为0

5、.1%0.3%。 7.根据权利要求3所述的有机硅导热片， 其特征是， 所述MQ树脂的分子量为2000 3000； 优选的， 所述MQ树脂的单官能度硅氧烷链节与四官能度硅氧烷缩聚链节的量之比为7: 38:2。 8.根据权利要求3所述的有机硅导热片， 其特征是， 所述氧化锌粉体为间接法氧化锌； 优选的， 所述氧化锌粉体的平均粒径为5 m40 m。 9.根据权利要求3所述的有机硅导热片， 其特征是， 所述氧化铝粉体为球形氧化铝； 优选的， 所述氧化铝粉体包括氧化铝粉体I和氧化铝粉体II， 其中氧化铝粉体I的粒径 为40 m50 m， 氧化铝粉体II的粒径为3 m8 m； 优选的， 所述氧化铝粉体I的

6、质量份数为500580份； 优选的， 所述氧化铝粉体II的质量份数为340380份。 10.一种制备有机硅导热片的方法， 将乙烯基硅油、 MQ树脂、 氧化锌粉体、 氧化铝粉体和 补强白炭黑加入到捏合机中， 以温度120、 转速30rpm40rpm搅拌1h， 冷却至80， 加入 相变微球， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 冷却至室温， 加入催化剂、 抑制剂及含氢硅油， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 抽真空脱泡得到膏料； 将所述膏料压延成型， 在120 权利要求书 1/2 页 2 CN 107304294 A 2 130条件下固化， 即可得到有机硅导热片。 权利要求书 2/2

7、 页 3 CN 107304294 A 3 一种有机硅导热片及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及有机硅导热材料技术， 具体涉及一种有机硅导热片及其制备方法， 该 有机导热片可应用于电子元器件及电子产品的散热。 背景技术 0002 在散热设计中， 由于热界面之间接触不充分而产生接触热阻， 导致热流传导受到 严重的阻碍。 为解决这个问题， 在发热体和散热体之间垫一层热界面材料。 有机硅导热片是 以加成型硅橡胶为基础， 添加导热填料、 助剂等通过加成反应固化成型的一种软质导热界 面片材， 能够填充缝隙， 完成发热部位与散热部位间的热传递， 同时还能起到绝缘、 减震、 密 封等作用， 满足电子

8、元器件及电子产品小型化和超薄化的设计要求。 有机硅导热片具有质 轻、 耐化学腐蚀、 易加工成型、 电绝缘性能优异、 力学及抗疲劳性能优良等特点， 加上较高的 导热性能， 因而具有广泛应用领域。 但现有技术存在如下技术问题： 现有的热处理技术主要 采用导热技术， 在发热元件散热的同时， 设备表面温度也随之迅速升高， 在使用时容易发 烫， 不利于非耐热材料的稳定性， 对于手机等手持设备， 严重影响其触感。 发明内容 0003 针对现有技术中存在的缺陷， 本发明所要解决的技术问题是提供一种具有一定蓄 热功能， 可以在一定时间内使电子设备的温度维持在特定温度以内的有机硅导热片。 0004 为解决上述技

9、术问题， 本发明的有机硅导热片包括基片， 在所述基片中还包括相 变微球。 0005 优选的， 所述相变微球为壳核结构。 0006 优选的， 所述相变微球的相变温度为3570。 0007 优选的， 所述相变微球的粒径分布为10 m50 m。 0008 优选的， 所述基片按质量份数计， 由以下组分组成： 乙烯基硅油100份， MQ树脂4060份， 含氢硅油812份， 氧化锌粉体140160份， 氧化铝粉体840960份， 补强白炭黑2040份， 所述基片还包括催化剂和抑制剂。 0009 优选的， 所述催化剂为液体铂金有机螯合物。 0010 优选的， 所述催化剂的铂含量为1000ppm。 0011

10、优选的， 所述催化剂的质量份数为2份。 0012 优选的， 所述抑制剂为乙炔环己醇。 0013 优选的， 所述抑制剂的质量份数为0.20.5份。 说明书 1/4 页 4 CN 107304294 A 4 0014 优选的， 所述乙烯基硅油的粘度为3000mPas5000mPas。 0015 优选的， 所述乙烯基硅油的乙烯基含量为0.1%0.3%。 0016 优选的， 所述MQ树脂的分子量为20003000。 0017 优选的， 所述MQ树脂的单官能度硅氧烷链节与四官能度硅氧烷缩聚链节的量之比 为7:38:2。 0018 优选的， 所述含氢硅油的含氢量为0.15%0.75%。 0019 优选的，

11、 所述氧化锌粉体为间接法氧化锌。 0020 优选的， 所述氧化锌粉体的平均粒径为5 m40 m。 0021 优选的， 所述氧化铝粉体为球形氧化铝。 0022 优选的， 所述氧化铝粉体包括氧化铝粉体I和氧化铝粉体II， 其中氧化铝粉体I的 平均粒径为40 m50 m， 氧化铝粉体II的平均粒径为3 m8 m。 0023 优选的， 所述氧化铝粉体I的质量份数为500580份。 0024 优选的， 所述氧化铝粉体II的质量份数为340380份。 0025 优选的， 所述补强白炭黑为疏水型白炭黑。 0026 本发明还提供了一种制备上述有机硅导热片的方法， 将乙烯基硅油、 MQ树脂、 氧化 锌粉体、 氧

12、化铝粉体和补强白炭黑加入到捏合机中以搅拌温度120、 转速30rpm40rpm 搅拌1h， 冷却至80， 加入相变微球， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 冷却至室温， 加入 催化剂、 抑制剂及含氢硅油， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 抽真空脱泡得到膏料； 将所 述膏料压延成0.2mm5mm厚， 在120130条件下固化0.5h， 即可得到有机硅导热 片。 0027 本发明的一种有机硅导热片通过在导热垫片中引入相变微球， 能够达到在一定时 间内保持电子设备表面温度不超过相变温度的目的。 具体实施方式 0028 下面结合具体实施方式， 对本发明的实施例作出进一步的详细阐述，

13、以下实施例 中所述份数均为质量份数。 0029 实施例1 将100份乙烯基硅油、 40份MQ树脂、 140份氧化锌粉体、 500份氧化铝粉体I、 340份氧化铝 粉体II和40份补强白炭黑加入到捏合机中以搅拌温度120、 转速30rpm40rpm搅拌1 h， 冷却至80， 加入80份相变微球， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 冷却至室温， 加入2 份催化剂、 0.2份抑制剂及8份含氢硅油， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 抽真空脱泡得 到膏料； 将所述膏料压延成3mm厚， 在120130条件下固化0.5h， 即可得到有机硅导 热片1。 0030 实施例2 将100份乙烯基硅

14、油、 50份MQ树脂、 150份氧化锌粉体、 540份氧化铝粉体I、 360份氧化铝 粉体II和30份补强白炭黑加入到捏合机中以搅拌温度120、 转速30rpm40rpm搅拌1 h， 冷却至80， 加入90份相变微球， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 冷却至室温， 加入2 份催化剂、 0.4份抑制剂及10份含氢硅油， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 抽真空脱泡得 到膏料； 将所述膏料压延成3mm厚， 在120130条件下固化0.5h， 即可得到有机硅导 说明书 2/4 页 5 CN 107304294 A 5 热片2。 0031 实施例3 将100份乙烯基硅油、 60份MQ

15、树脂、 160份氧化锌粉体、 580份氧化铝粉体I、 380份氧化铝 粉体II和20份补强白炭黑加入到捏合机中以搅拌温度120、 转速30rpm40rpm搅拌1 h， 冷却至80， 加入100份相变微球， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 冷却至室温， 加入2 份催化剂、 0.5份抑制剂及12份含氢硅油， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 抽真空脱泡得 到膏料； 将所述膏料压延成3mm厚， 在120130条件下固化0.5h， 即可得到有机硅导 热片3。 0032 对比例1 将100份乙烯基硅油、 40份MQ树脂、 140份氧化锌粉体、 500份氧化铝粉体I、 340份氧化铝 粉

16、体II和40份补强白炭黑加入到捏合机中以搅拌温度120、 转速30rpm40rpm搅拌1 h， 冷却至80， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 冷却至室温， 加入2份催化剂、 0.2份抑制 剂及8份含氢硅油， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 抽真空脱泡得到膏料； 将所述膏料压 延成3mm厚， 在120130条件下固化0.5h， 即可得到对比有机硅导热片2。 0033 对比例2 将100份乙烯基硅油、 60份MQ树脂、 160份氧化锌粉体、 580份氧化铝粉体I、 380份氧化铝 粉体II和20份补强白炭黑加入到捏合机中以搅拌温度120、 转速30rpm40rpm搅拌1 h，

17、冷却至80， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 冷却至室温， 加入2份催化剂、 0.5份抑制 剂及12份含氢硅油， 以转速30rpm40rpm搅拌0.5h， 抽真空脱泡得到膏料； 将所述膏料 压延成3mm厚， 在120130条件下固化0.5h， 即可得到对比有机硅导热片2。 0034 在上述实施13和对比例12中， 乙烯基硅油的粘度为3000mPas5000 mPas， 乙烯基含量为0.1%0.3%； MQ树脂的分子量为20003000， 单官能度硅氧烷链节与 四官能度硅氧烷缩聚链节的量之比为7:38:2； 氧化锌粉体为间接法氧化锌， 平均粒径为5 m40 m； 氧化铝粉体I为球形氧化

18、铝， 平均粒径为40 m50 m； 氧化铝粉体II为球形氧 化铝， 平均粒径为3 m8 m； 补强白炭黑为疏水型白炭黑， 本实施例中选用瓦克H2000； 相 变微球为壳核结构， 相变温度为3537， 粒径分布为10 m50 m； 催化剂为液体铂金 有机螯合物， 催化剂的铂含量为1000ppm； 抑制剂为乙炔环己醇。 上述各物质无特殊说明 的， 均可从商业渠道购得。 0035 参考ASTM-D5470标准， 测定上述实施例13中得到的有机硅导热片13和上述对 比例12中得到的对比有机硅导热片12的导热率； 将上述实施例13中得到的有机硅导 热片13和上述对比例12中得到的对比有机硅导热片12分别截取200mm100mm样 品， 紧密贴合在70的加热板上， 一定时间后测试样品表面温度 （5min/10min/20 min/30min） ， 测试结果如下表所示。 说明书 3/4 页 6 CN 107304294 A 6 0036 由上述测试结果可以看出， 本发明的有机硅导热片能够在保证导热率的同时， 有 效地降低其本身的升温速度， 且在一定时间维持在一定的温度范围内。 说明书 4/4 页 7 CN 107304294 A 7