[发明专利]一种高焓值相变散热硅膏及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高焓值相变散热硅膏及其制备方法，按质量百分比计，所述高焓值相变散热硅膏包括：固体硅胶或液体硅油15%~40%，石蜡相变微胶囊35%~65%，导热填料10%~35%，偶联剂0.1%~3%，增粘剂0~5%，增塑剂2%~15%。本发明所述高焓值相变散热硅膏具有较高导热系数和高相变潜热，相变过程中能大量储热，确保环境温度维持在相变点附近，具有散热形式多样、峰值散热效果显著的特点。

技术领域

本发明涉及热界面材料领域，尤其涉及一种高焓值相变散热硅膏及其制备方法。

背景技术

散热硅膏是一种以有机硅酮为主要原料，添加高导热、高耐热等材料而制成的有机硅膏状复合材料。散热硅膏一般用于半导体、电子、电器、通信、锂电等领域大功率元器件的导热和散热，确保元器件正常工作和运行。

传统的散热硅膏仅通过填料颗粒形成的导热网络导热，虽然可大量填充高导热填料使得材料具备5~10w/m.k以上的高导热系数，但散热形式单一，特别对于大功率元器件消除峰值热量不利，容易引起局部温度失控而造成元器件迅速老化甚至烧坏。

另外目前市场上的散热硅膏为追求高导热系数，通常采用低粘度硅油，以最大限度的提高导热填料的填充量，但其在工作条件下吸热时膏体粘度较低，扩散速度快，有流淌性，易发生基料与导热填料分离，导致散热硅膏干化开裂等问题，导热效果逐渐变差。

相变材料又称潜热储能材料，是一种利用材料本身相态变化，被动式地从周围环境中吸收或释放大量热量，从而达到储存热量、提高能源利用率的功能材料。在100℃以下低温领域，石蜡类有机相变材料因具有相变温度范围广、相变潜热高、原材料价格低廉易获取等优点而备受关注。

中国专利201310155516.9中公开了一种CPU散热的相变导热硅脂，虽然石蜡赋予了导热硅脂低温下凝固定型，高温下相变熔融，自动填充CPU与散热器的空隙，降低热阻的特性。但导热硅脂中石蜡质量分数＜10%，其石蜡相变吸热效果实在有限，而且硅脂在使用过程中也存在石蜡流失泄露的问题。

中国专利201711284739.X中，将聚脲/脲醛树脂包覆石蜡的微胶囊颗粒添加到导热硅脂中，虽然材料导热系数最高可达到1.3w/m.k，同时还解决了石蜡泄露的问题，但相变微胶囊的填充量＜13%，相变散热硅膏同样存在相变潜热低（＜31.66J/g）的问题。

综上所述，目前相变散热硅膏存在散热形式单一、峰值散热效果差；受热时膏体粘度低，易发生基料与导热填料分离；相变材料易流失；相变潜热低，储热能力有限等种种不足，未能满足高端产品市场需求。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高焓值相变散热硅膏及其制备方法，旨在解决现有相变散热硅膏存在散热形式单一、峰值散热效果差、相变潜热低，储热能力有限的问题。

一种高焓值相变散热硅膏，其中，按质量百分比计，包括：

固体硅胶或液体硅油15%~40%，石蜡相变微胶囊35%~65%，导热填料10%~35%，偶联剂0.1%~3%，增粘剂0~5%，增塑剂2%~15%。

所述的高焓值相变散热硅膏，其中，所述固体硅胶为二甲基硅生胶、甲基乙烯基硅生胶、甲基乙烯基苯基硅生胶中的一种；

所述液体硅油为二甲基硅油、乙烯基硅油、羟基硅油中的一种或几种。

所述的高焓值相变散热硅膏，其中，所述石蜡相变微胶囊为苯乙烯类树脂或密胺树脂包覆石蜡的微胶囊颗粒。

所述的高焓值相变散热硅膏，其中，所述导热填料为氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅中的至少一种。