[发明专利]一种石墨烯导热硅脂及其制备方法

说明书

本发明提供一种石墨烯导热硅脂及其制备方法。本发明提供的石墨烯导热硅脂，包括含苯环的石墨烯导热材料、其他填料和助剂，所述石墨烯导热材料具有如下结构式：所述X为石墨烯结构，所述R₂和R₃为氢原子、碳链或芳环结构；所述R₁为碳原子数在0‑5之间的碳链，所述a≥1。本发明提供的石墨烯导热硅脂及其制备方法具有较好的导热效果。

技术领域

本发明属于导热材料技术领域，具体涉及一种石墨烯导热硅脂及其制备方法。

背景技术

现有的石墨烯导热硅脂制备方式可分为两类：a，直接利用石墨烯优良的导热率和其大的长宽比，作为热桥连接其它导热填料；b，利用润湿剂、分散剂、表面处理剂处理石墨烯粉体，提升其在有机硅体系中的相容性，进而增加添加量、减少团聚。对于第一种利用方式，忽视了石墨烯材料既不亲水也不亲油的特点，添加少量石墨烯粉体/石墨烯片即会使导热硅脂粘度剧烈上升，进而限制了最大添加量，从而使最终产品的导热系数不高。对于第二种方式，常规的表面处理剂使用的是烷氧基硅烷、包覆型助剂如硬脂酸类等，其与石墨烯粉体或石墨烯片之间的作用为表面包覆或者羟基之间形成氢键或者脱水缩合，并没有其他有益作用。石墨烯粉体、石墨烯片等材料在制备过程中不可避免的存在缺陷，使得导热效果较差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供导热效果较好的石墨烯导热硅脂及其制备方法。

本发明提供一种石墨烯导热硅脂，包括含苯环的石墨烯导热材料、其他填料和助剂，所述石墨烯导热材料结构具有如下结构式：

所述X为石墨烯结构，所述R₂和R₃为氢原子、碳链或芳环结构；所述R₁为碳原子数在0-5之间的碳链，所述a≥1。

优选地，所述石墨烯导热材料1-110份、其他填料200-900份和助剂0.1-10份。

优选地，所述石墨烯导热材料的碳氧比为(50-1000)：1。

优选地，所述其他导热填料包括氧化锌、氧化铝、氧化镁、铜粉、银粉、锌粉、铝粉和碳纳米管中的一种或多种。

优选地，所述助剂包括聚醚型消泡剂、包覆型助剂、润湿分散剂中的一种或几种。

本发明还提供一种石墨烯导热硅脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将石墨烯和含苯环的有机硅进行混合得混合物；

(2)向所述混合物中加入其他导热填料和助剂。

优选地，所述含苯环的有机硅和石墨烯的重量比为(1-20)：1，所述石墨烯的碳氧比为(8-50)：1。

优选地，所述含苯环的有机硅含有Si-H键。

优选地，所述步骤(1)中，石墨烯和含苯环的有机硅进行混合后还包括加入硅氢化合物的步骤，所述硅氢化合物包括三甲基氢基硅烷、三乙基氢基硅烷等烷基氢硅烷、四甲基环四硅氧烷、含氢硅氧烷环体、高含氢硅油、苯基三甲基环四硅氧烷和苯基含氢硅油中的一种或几种。

优选地，所述含苯环的有机硅包括1,3,5-三甲基-1,3,5-三苯基三硅氧烷环体、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四苯基四硅氧烷环体、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基硅氧烷环体中的一种或几种。

本发明提供的石墨烯导热硅脂及其制备方法制备的导热硅脂具有较好的导热效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。