[发明专利]一种导热硅脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种导热硅脂，包括如下质量份数的成分：硅橡胶20‑25份；有机硅氧烷1‑1.5份；氧化铝改性粉体75‑80份；其中，所述亚微米氧化铝改性粉体由亚微米氧化铝粉体和纳米氧化铝溶胶制得。本发明制得一种高分散性、高流动性、低气体吸附、大松装比重的亚微米氧化铝改性粉体。在此基础上，以有机硅氧烷对粉体表面进行二次处理，使粉体易于在硅橡胶中分散，从而制备导热硅脂。所述导热硅脂在导热系数、硅脂游离度和粘度方面，相对于现有技术，具有显著的优势，具有广阔的工业化前景。

技术领域

本发明属于导热硅脂领域，具体地涉及一种导热硅脂及其制备方法。

背景技术

导热硅脂，填充于两相电子元器件的界面之间，起到热量传导的作用，一般以有机硅酮为载体，添加无机导热材料制成。硅酮具有极低的导热系数，导热填料的性质及占比决定了导热效率。为了提高导热系数，一般采用高导热系数的球形填料，但是，绝大多数无机材料的导热系数远小于金属材料，而导热硅脂的作用机理是将导热填料填充于接触面的未接触部分，也就是凹陷部分，随着技术的进步，机加工水平的提升，界面平整度大幅提高，如果填料的粒度过大，不但起不到导热效果，还会阻碍热量的传导，而超细的球形粉体极难获取，或者价格昂贵，普通的超细粉体容易团聚，加之与硅酮的浸润性差，吸附气体即使高温、高真空下，也难以去除，制约了导热硅脂的应用。

在现有技术中，一般倾向于采用亚微米氧化铝粉体应用于导热硅脂中，但是有着不可克服的缺陷，主要在于：比表面积大(6-25㎡/g),容易团聚，气体吸附严重。生产过程中很难通过真空去除；粉体zeta电位为负，颗粒之间相互排斥，造成松装比重小，粉体蓬松，作为导热填料，生产中无法大量添加；无机粉体与107硅橡胶等相容性差，混合后，粉体表面有气膜产生，阻碍热量传递，表现为导热系数低。

以上缺陷在导热硅脂的表观指标上体现为：相同组分下，若导热填料质量分数低，则导热系数过低；相同组分下，若导热填料与硅油相容性差，则硅脂游离度过高；相同组分下，若导热填料松装比重小，粉体吸附气体多，则产品粘度过高。

因此，亟需找到一种制备方法，来克服上述现有技术的缺陷。

发明内容

本发明采用亚微米氧化铝为填料，经过表面处理，制得一种新型导热硅脂，可以至少克服上述缺陷之一。

本发明的一个目的，在于提供一种导热硅脂，包括如下质量份数的成分：

硅橡胶 20-25份

有机硅氧烷 1-1.5份

亚微米氧化铝改性粉体 75-80份；

其中，所述亚微米氧化铝改性粉体由亚微米氧化铝粉体和纳米氧化铝溶胶制得；

所述有机硅氧烷选自辛基三甲氧基硅氧烷、十二烷基三甲氧基硅氧烷、十六烷基三甲氧基硅氧烷中的一种。

进一步地，所述硅油选自107硅橡胶、二甲基硅油、苯基甲基硅油中的一种。

进一步地，所述纳米氧化铝溶胶占氧化铝粉体的0.3-0.5wt％。

进一步地，所述纳米氧化铝溶胶的分散相粒径为10-100nm。

进一步地，所述纳米氧化铝溶胶的固含量为12.5-25wt％。

本发明另一个目的，在于提供所述导热硅脂的制备方法，其包括如下步骤：

S1.向亚微米氧化铝粉体中，以喷雾方式加入纳米氧化铝溶胶，搅拌均匀后干燥，得到亚微米氧化铝改性粉体；

S2.将硅橡胶、有机硅氧烷和亚微米氧化铝改性粉体混合，得到产物。

进一步地，所述S2中，混合在密闭条件下进行。