[发明专利]一种新型软性绝缘导热垫

说明书

一种新型软性绝缘导热垫，它涉及一种软性绝缘导热垫。整个导热垫呈双层结构，导热垫的上层为浅色软性绝缘层，下层为深色软性非绝缘层。当产品应用在用电器上时，将浅色层贴在发热元件上，深色层贴在外壳或散热器上，通过将发热元件上的热量传递到外壳或散热器上，起到绝缘导热的效果。导热垫包含柔性环氧树脂、导热填料以及偶联剂。本发明的导热垫具有绝缘、导热、减震以及密封的效果。本发明利用柔性环氧树脂替代了传统方法中的硅胶为基体，降低了制作成本与操作难度。此外，本发明采用了双层结构，增强了产品的绝缘、导热性能。本发明应用于导热材料领域。

技术领域

本发明涉及导热材料技术领域，具体涉及一种导热垫及其制备方法与应用。

背景技术

散热是目前所有发热器件都需要考虑的问题，散热不及时已经成为大多数电子设备损 毁的主要原因。目前的散热方法是利用热界面材料作为热传导的桥梁，将热量从热源传递到 外界。最常见的热界面材料有：导热膏、导热胶、导热垫等。这些热界面材料广泛应用于手 机、电脑、冰箱以及能源汽车等方面。

导热垫是一种具有导热性能的间隙填充热界面材料，主要用于发热设备与散热片或外 界间的传递界面，起到绝缘和导热的作用。此外，导热垫的柔性和压缩性使其可以做到密封、 减震的效果。导热垫普遍是以硅胶为基材，导热性能强的材料为填料制备而成。而硅胶的价 格较高、制备方法较复杂成为了目前导热垫生产的主要问题。

发明内容

本发明为了弥补当前导热垫成本高、制作工艺复杂的不足，本发明提供了一种新型软 性绝缘导热垫，与现有导热垫相比，本发明的导热垫具有制备工艺简单、成本低廉的优点并 且具有良好的绝缘性能与减震性能。

一种新型软性绝缘导热垫，其制备过程是按照以下步骤进行的：

步骤一：将浅色导热填料与深色导热填料分别加入到偶联剂水解液中表面处理。

步骤二：将柔性环氧树脂和与其对应的固化剂室温下混合搅拌20min后真空脱泡30min，取混合液的1/3作为A液，剩余2/3作为B液。

步骤三：将步骤一中表面处理的浅色导热填料加入步骤二所得的A液中混合搅拌1h， 搅拌完成后记作C液；将步骤一中表面处理的深色导热填料加入步骤二所得的B液中混合搅 拌1h，搅拌完成后记作D液。

步骤四：先将D液浇铸在特定的硅橡胶模具中，待D液固化1h后再将C液平铺在D 液上。

步骤五：将步骤四中放有液体的模具固化24h，制得目标导热垫。

其中，步骤一中所述的浅色填料为氧化铝、氮化铝的一种；深色导热填料为石墨、铜 粉的一种或两种，其中优选石墨与铜粉粒径比1:5的组合。

其中，步骤一中所述的对导热填料表面处理的偶联剂为KH560硅烷偶联剂与CS-311 钛酸酯偶联剂的1:1组合，偶联剂与浅色导热填料的质量比优选1:14；偶联剂与深色导热填 料质量比优选1:10。

其中，步骤三中所述的加入A液中的浅色导热填料与A液的质量比约为6.5:3.5，加入 B液中的深色导热填料与B液的质量比约为5.5:4.5。

本发明的有益效果是：一方面，柔性环氧树脂在室温下可以与固化剂反应，交联形成 三维网状结构，而橡胶或硅胶产品需要高温硫化才可形成三维网状结构，相较而言降低了产 品的制造成本与制造难度；此外，基体柔性环氧树脂中的柔性基团使得产品呈柔性与弹性， 因而产品具有优秀的减震功能。

另一方面，由于铜的密度大于氮化铝的密度，使得产品呈双层结构；此外，通过在绝 缘层中加入具有导热能力且绝缘性好的氮化铝，使得产品具有优异的绝缘性能。

附图说明

图1为本发明新型软性绝缘导热垫的结构示意图。