[发明专利]一种绝缘导热硅酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种绝缘导热硅酯复合材料及其制备方法，制备的高分子绝缘导热硅酯材料可以应用于电子元器件电路板、电子元器件的接触界面等需求高导热材料的技术领域。本发明将表面接枝盘状液晶基团的导热颗粒和聚硅氧烷基体进行复合，制备得到绝缘导热硅酯复合材料。本发明将高导热盘状液晶基元接枝到导热颗粒表面主要起到两个方面的作用。一方面，高导热盘状液晶基元起到桥接作用,可以进一步提高材料的导热通路；另一方面，高导热盘状液晶基元表面的羟基基团可以改善与树脂基体的相容性,进而提高导热颗粒在树脂基体中的分散性。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种绝缘导热硅酯复合材料及其制备方法，制备的高分子绝缘导热硅酯材料可以应用于电子元器件电路板、电子元器件的接触界面等需求高导热材料的技术领域。

背景技术

高分子绝缘导热硅酯材料以其优异的综合性能(如绝缘性好、热导率高、易工艺化等优良性能)，被广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。现阶段高分子绝缘导热硅酯材料主要以填料填充型导热硅酯为主，主要是通过聚硅氧烷与高导热填料(如氧化铝、氮化铝等陶瓷导热材料)共混制备而成，但由于导热填料与聚硅氧烷的表面极性、密度差异等问题存在着界面相容性差、容易分相等问题，这就需要对材料的界面进行改性，但现阶段的界面改性仅仅是通过偶联剂进行的小分子的界面改性，制备的导热硅酯复合材料还是容易出现导热颗粒与基体聚硅氧烷分相的现象即所谓的“分油问题”。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高导热绝缘硅酯材料及其制备方法。本发明将表面接枝盘状液晶基团的导热颗粒和聚硅氧烷基体进行复合，制备得到绝缘导热硅酯复合材料。本发明将高导热盘状液晶基元接枝到导热颗粒表面主要起到两个方面的作用。一方面，高导热盘状液晶基元起到桥接作用,可以进一步提高材料的导热通路；另一方面，高导热盘状液晶基元表面的羟基基团可以改善与树脂基体的相容性,进而提高导热颗粒在树脂基体中的分散性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：绝缘导热硅酯复合材料的组份及其质量份数具体为：聚硅氧烷：100份，聚硅氮烷：5-10份，纳米导热填料：10-50份，微米级导热填料：100-500份。

所述的聚硅氧烷为二甲基硅油(优选道康宁201二甲基硅油，200-1000粘度)、羟基硅油(优选圣邦205羟基硅油，200-1000粘度)或苯甲基硅油(优选Chic55-100，250-1000粘度)。

所述聚硅氮烷为扩链剂，粘度为10-30，优选IOTA 9108聚硅氮烷。

所述纳米导热填料为纳米氧化铝、纳米氮化铝、纳米氮化硼等纳米颗粒，其粒径为30-80nm。

所述微米级导热填料为α-氧化铝、氮化铝、氮化硼等微米颗粒，其粒径范围为0.5um-1um，3um-5um，10um中的一种或多种粒径的复配，三种粒径的复配质量比例为：(1-3)：(5-10)：(1-3)。

本发明所述的导热填料为高导热盘状液晶基元改性的纳米颗粒。通过表面修饰与接枝改性等技术手段，将高导热盘状液晶基元接枝到导热填料表面，以提高导热填料的分散性以及导热填料与聚硅氧烷基体的相容性。其接枝改性过程，接枝改性路线如图1所示：

所述的导热填料的制备方法包括如下步骤：

(1).纳米颗粒的表面羟基化：将纳米颗粒分散于双氧水中，在100℃下回流处理10小时，得到表面羟基化的纳米颗粒；

(2).纳米颗粒的表面氨基化：将羟基化的纳米颗粒与氨基硅烷偶联剂(优选KH-550)反应，得到氨基化的纳米颗粒；

(3).纳米颗粒表面酰氯化反应：将步骤(2)得到的氨基化的纳米颗粒与对氯苯甲酰氯反应，在纳米颗粒表面引入苯基氯；