[发明专利]一种导热硅脂及其制备方法

说明书

本发明公开一种导热硅脂及其制备方法，该导热硅脂包括以下重量份的组分：组分A为1～6份有机聚硅氧烷；组分B为0.1～3份乙烯基硅油；组分C为0.005～0.03份含氢硅油；0.005～0.03份催化剂；20～70份导热填料；其中，导热填料由导热陶瓷粉和辅助导热填料组成，导热填料为导热硅脂总质量的90％以上，其平均粒径为0.1～50μm。本发明通过将不同粒径规格、不同形状的导热填料进行复配，并在特殊的生产工艺下即真空、高温的条件下制备，得到具有高导热系数、具有良好的流动性和耐高温性能的导热硅脂，同时该导热硅脂的制备工艺流程简单，具有美好的应用前景。

技术领域

本发明涉及导热界面材料技术领域，具体涉及一种导热硅脂及其制备方法。

背景技术

随着电子科技的发展以及5G通信产业的大规模应用，电子产品趋向于密集化及微型化，电路板上的电子元器件的集成度越来越高，为保证电子产品长时间的稳定、可靠地运行，电子产品对散热性能的要求越来越高，因而需要开发出各种高效的散热技术和导热界面材料。

导热硅脂作为一种最常见的导热界面材料，俗称散热膏或导热泥，一般是以有机硅酮和导热性能优异的导热填料为主的材料制成的有机硅脂状复合物，可以广泛使用于功率放大器、晶体管、电子管、IGBT、CPU等电子元器件的导热以及散热中，从而保证电子器件的电器性能的稳定和可靠。

目前市场上售卖的导热硅脂，其导热系数一般在6W/mK以下，导热硅脂中的导热填料主要是由铝粉、氧化铝等传统材料组成。为开发出大于6W/mK的高性能导热硅脂以满足当下和未来电子科技的发展以及5G通信产业的大规模应用需求，研究人员提出使用氮化铝、石墨烯、金刚石作为导热填料。申请号为201510919528.3，申请公布日为2016.08.24，名称为“一种氮化铝/石墨烯复合导热硅脂及其制备方法”的专利中公开了一种使用氮化铝和石墨烯作为导热填料的导热硅脂及其制备方法。申请号为EP90102408.3，申请公布日为1990.08.16，名称为“Thermally conductive organosiloxane compositions”的专利公开了一种由不同粒径的氮化铝粉体复配而成的导热硅脂。申请号为201910344545.7，申请公布日为2019.07.12，名称为“一种导热硅脂”的专利公开了一种导热硅脂，由不同粒径规格的氮化铝和金刚石粉体作为导热填料复配而成。

上述专利申请使用氮化铝、石墨烯、金刚石等作为导热填料，氮化铝的导热系数为70-270W/mK，金刚石的导热系数为900-2000W/mK，石墨烯水平方向的导热系数为5000W/mK，但是由于这些材料与硅油的相容性非常差，导致其填充率非常低，导热填料之间由于大量硅油的存在，使得制备得到的导热硅脂的导热系数较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种导热硅脂，通过将不同粒径规格、不同形状、导热系数高的导热填料进行复配，并与其他组分结合使用，有效解决了现有导热填料与硅油相容性差的问题。

本发明的另一个目的是提供上述导热硅脂的制备方法，通过将导热填料高速搅拌，再将其他组分进行相应处理，保证了导热硅脂组分的均一性，消除了导热硅脂内部的微小气孔，从而进一步减小导热硅脂内部组分之间的接触热阻，提高其导热性能。

本发明所采用的技术方案是，一种导热硅脂，包括以下重量份的组分：

其中，所述导热填料由导热陶瓷粉和辅助导热填料组成，所述导热填料为导热硅脂总质量的90％以上，所述导热填料的平均粒径为0.1～50μm。

具体实施中，导热填料的平均粒径为0.1～50μm，是指导热陶瓷粉和辅助导热填料的平均粒径均为0.1～50μm，即导热陶瓷粉的平均粒径为0.1～50μm，辅助导热填料的平均粒径也为0.1～50μm。

优选地，所述导热陶瓷粉为所述导热填料总质量的80％以上。