[发明专利]一种金刚石填充硅橡胶导热胶黏剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种金刚石填充硅橡胶导热胶黏剂的制备方法，属于热界面材料制备领域。包括以下步骤：步骤1：分别称取40～80质量份数不同粒径的金刚石微粉，按质量比1:0.25～4装入混料罐在混料机上充分混合；步骤2：将1～5质量份的偶联剂溶解于有机溶剂中，搅拌状态下加入步骤1中得到的混合均匀的金刚石微粉，调整混合液的PH值，加入2～10质量份的去离子水，超声分散后，加热搅拌；步骤3：将15质量份的室温硫化硅橡胶与40～80质量份步骤2中得到的产物使用机械搅拌进行预混1～2h，进行反复捏合，然后加入0.1～0.5质量份的硫化剂，再混合均匀，即得室温硫化导热胶黏剂；步骤4：将制备好的室温硫化导热胶黏剂填入模具中，真空处理1～3h后，置于空气中室温硫化得到成品。

技术领域

本发明涉及一种高导热聚合物复合材料的制备方法，具体的说是一种以金刚石为填料、液体硅橡胶为基胶，且具有室温硫化特性的复合材料制备工艺。

背景技术

随着科学技术的进步和发展，特别是高功率元件的使用以及设备外观尺寸的不断减小，设备内部会产生大量的余热，这些热量若不能及时散出将会直接影响设备的寿命和可靠性。因此，各种高精尖行业均对散热提出了迫切的需求。传统的散热材料如金属、陶瓷等，具有比重大、电绝缘性差、难于加工成型、无法适应不同形状导热界面的缺点，限定了其在特定领域的应用。相比传统导热材料，导热高分子材料正以其低成本、易加工、良好的力学强度和韧性，以及电绝缘性能等优势广泛应用于微电子、电气电工、LED照明、太阳能、航空航天、国防军工等领域。

理论表明，在两个相互接触的表面间使用界面材料可有效地减小它们之间的接触热阻。由于弹性热界面材料具有良好的弹性形变能力，能够充分接触并填充高功率元器件和散热器之间的任何空隙，因此弹性导热界面材料的使用通常可将热阻减少1～2个数量级。导热硅橡胶就是一种良好的弹性热界面材料，固化前具有一定的流动性，可以填满高功率元器件和散热器之间的微观空隙，减小界面热阻，提升系统导热能力，保障系统正常工作运转。因此，开展高性能导热硅橡胶胶黏剂的研究对于高功率系统的散热具有重要的意义。

硅橡胶作为一种重要的有机硅产品，已经被广泛应用到国民经济的各个领域，它的主链是由交替排列的硅氧原子组合形成。硅原子上下两端连接着有机基团，这使得硅橡胶具备良好的柔韧性和弹性、耐腐蚀、耐高低温和耐老化性能。然而，硅橡胶本身是热的不良导体，其导热系数一般在0.2W/m.k左右，如何制备出具有较高热导率的硅橡胶导热胶黏剂是本领域技术人员研究的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种金刚石填充硅橡胶导热胶黏剂的制备方法，利用该方法所得产品具有热导率高、不导电、可室温固化等特点，能够广泛应用电子元器件、集成电路板，LED等大功率发热元件的散热粘接。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种金刚石填充硅橡胶导热胶黏剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：分别称取40～80质量份数不同粒径的金刚石微粉，按质量比1:0.25～4装入混料罐在混料机上充分混合；

步骤2：将1～5质量份的偶联剂溶解于有机溶剂中，搅拌状态下加入步骤1中得到的混合均匀的金刚石微粉，调整混合液的PH值，加入2～10质量份的去离子水，超声分散后，加热搅拌，待溶剂蒸发完毕，产物经干燥得到经过表面处理的混合粒径金刚石微粉；

步骤3：将15质量份的室温硫化硅橡胶与40～80质量份步骤2中得到的经过表面处理的混合粒径金刚石微粉使用机械搅拌进行预混1～2h，随后转移至真空捏合机中进行反复捏合4～8h至均匀，然后加入0.1～0.5质量份的硫化剂，再混合均匀，即得室温硫化导热胶黏剂；

步骤4：将制备好的室温硫化导热胶黏剂填入模具中，真空处理1～3h后，置于空气中室温硫化得到成品，即金刚石填充硅橡胶导热胶黏剂。