[发明专利]一种能在室温下快速固化的双组份导热凝胶的制备方法

说明书

本发明涉及界面导热材料的制备技术，旨在提供一种能在室温下快速固化的双组份导热凝胶的制备方法。包括：提供一种能在室温下快速固化的双组份导热凝胶的制备方法，包括以下步骤：将乙烯基硅油、催化剂、增塑剂和硅烷偶联剂混合、搅拌后获得液体A；将乙烯基硅油、含氢硅油、增塑剂和硅烷偶联剂混合、搅拌后获得液体B；将导热填料分别与液体A、液体B真空条件下搅拌、研磨、搅拌，获得凝胶E和凝胶F，包装后作为双组份导热凝胶。本发明可在相同导热系数下很大程度的降低粉体的用量，从根源上降低体系中的金属离子数量，使得双组份体系中催化剂的活性大大增强；当双组份进行混合时，极大减少双组份固化所需要的时间，达到室温快速固化。

技术领域

本发明属于界面导热材料的制备及应用，具体涉及一种能在室温下快速固化的双组份导热凝胶的制备方法。

背景技术

界面导热材料在电子、电气、航空、航天等众多制造业及高科技领域中发挥了极其重要的作用。导热垫片具有优异的抗老化、抗油离性能，因此市场主要以导热垫片为主。但是随着电子设备微型化的快速发展，器件内部结构越来越复杂，同时可操作空间越来越小，传统的导热垫片因加工精度和人工操作空间很难达到要求，此时需要流动性较好的导热凝胶来实现异形结构和小空间的散热要求。

双组份导热凝胶具有方便施工的优点的同时，其固化后更能拥有近乎导热垫片的所有优点。但是当前双组份导热凝胶的固化方式均为升温固化(100℃)，但某些电子元器件并不具备耐高温的条件。然而，室温下双组份导热凝胶的固化时间极其漫长，要达到完全固化基本都需要24小时以上，在固化过程凝胶的流动性还会造成凝胶对其他器件的污染。虽然在体系中增大催化剂的量可以减少固化时间，但是效果有限。主要是因为填料粉体表面具有大量的钠、钾等金属离子，而金属离子的存在会对催化剂的活性产生抑制作用。在高导热产品中，粉体在体系中的占比超过90％，甚至达到95％以上，这种粉体表面的金属离子对催化剂的影响更加明显。另外，催化剂的用量过大会很大程度的影响体系的抗老化效果，结果会导致产品的使用寿命大幅度降低。

发明内容

为克服现有技术不足，本发明提供一种能在室温下快速固化的双组份导热凝胶的制备方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种能在室温下快速固化的双组份导热凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)取氧化铝、氮化铝、氧化锌、氮化硼、氢氧化铝、碳化硅、二氧化硅、石墨、碳纤维或碳纳米管中的至少两种，作为组成复合导热填料的无机导热粉体；在烧瓶中加入无机导热粉体和足量乙醇水溶液，然后将装有石墨烯离子吸附膜的不锈钢网框悬挂于混合液中；在磁力搅拌和加热条件下进行冷凝回流处理后，取出不锈钢网框，趁热抽滤混合物；使用热的去离子水清洗数次后，对粉体进行真空干燥处理，得到去除了表面金属离子的导热填料；

(2)按照质量比100∶0.2～2∶0.5～5∶1～10，称取乙烯基硅油、催化剂、增塑剂和硅烷偶联剂；混合、搅拌后获得液体A；

(3)按照质量比100∶2～50∶0.5～5∶1～10，称取乙烯基硅油、含氢硅油、增塑剂和硅烷偶联剂；混合、搅拌后获得液体B；

(4)将步骤(1)所得导热填料与液体A一并加入行星式搅拌机中，导热填料与液体A的质量比例为1∶2～15∶1；在持续抽真空条件下进行搅拌，获得混合物C；以三辊机对混合物C研磨处理数次后，再放入行星式搅拌机中；在持续抽真空条件下搅拌60～180min，获得凝胶E，包装后作为双组份导热凝胶的第一组分；

(5)将步骤(1)所得导热填料与液体B一并加入行星式搅拌机中，导热填料与液体B的质量比例为1∶2～15∶1；在持续抽真空条件下进行搅拌，获得混合物D；以三辊机对混合物D研磨处理数次后，再放入行星式搅拌机中；在持续抽真空条件下搅拌60～180min，获得凝胶F，包装后作为双组份导热凝胶的第二组分。