[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及其制备方法，涉及导热材料技术领域。本发明所述导热硅脂包含二甲基聚硅氧烷、表面改性的铝粉和烷烃；所述表面改性的铝粉是通过铝粉表面的羟基与硅烷偶联剂反应后，再被抗氧剂包覆所得。由上述材料制备的导热硅脂具有高导热率、耐高温老化性能，在电子元件领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于导热材料技术领域，尤其涉及一种导热硅脂及其制备方法。

背景技术

随着现代电子信息技术的发展，封装密度的不断提高，过热问题已成为限制电子技术发展的瓶颈。Intel公司前CTO帕特盖尔欣格曾说过，如果芯片耗能和散热问题得不到解决，芯片表面就会像太阳的表面一样热。散热器发挥最佳散热效果的理想状态是合热源之间实现紧密面接触，但由于加工精度的限制，实际上两者的接触面之间存在很多空隙。由于填充这些空隙的空气热阻很大，会大幅度降低散热效果。高导热率热界面材料可以很好的填充这些空隙，显著提高散热效果。高导热硅脂作为一种液态热界面材料，广泛应用于计算机、交换器、汽车、电源等诸多领域。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种导热硅脂及其制备方法，所述导热硅脂具有易操作性、高导热率及耐高温等特点。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种导热硅脂，包含二甲基聚硅氧烷、表面改性的铝粉和烷烃；所述表面改性的铝粉是通过铝粉与硅烷偶联剂反应后，再被抗氧剂包覆所得。

二甲基聚硅氧烷具有良好的化学稳定性，可以耐寒、耐热，并且具有一定的导热性，可在-50-200℃下长期使用，粘度随温度的变化小，常作为润滑剂使用。铝粉是一种常用的填料，可以填充CPU和散热器之间的微小空隙，保证导热性。铝粉经改性后可增强硅脂的抗高温老化性，烷烃的加入可以降低硅脂的粘度，更适于使用。

优选地，包含以下重量份的成分：二甲基聚硅氧烷100份、表面改性的铝粉1100-1450份和烷烃18-40份。

优选地，所述导热硅脂包含如下重量份的成分：二甲基聚硅氧烷100份、表面改性的铝粉1350份和烷烃36份。本发明申请人经多次实验证实，以所述配比制备出的导热硅脂具有较好耐温性及较高的导热系数。

优选地，所述二甲基聚硅氧烷的结构简式为(R₃SiO_0.5)(R₂SiO)_a(R₃SiO_0.5)，式中，R为CH₃-，100≤a≤1000。

优选地，所述表面改性的铝粉的粒径为0＜d≤50μm。

优选地，所述硅烷偶联剂的化学式为：R¹Si(OR²)₃，其中，R¹为8～16碳的烷基，R²为1～3碳的烷基，所述抗氧剂为液态酚类化合物。

优选地，所述烷烃的化学式为C_nH_2n+2，其中9≤n≤12。

同时，本发明还公开了一种导热硅脂的制备方法，其特征在于，所述方法为：将二甲基聚硅氧烷、表面改性的铝粉和烷烃充分搅拌，得到所述导热硅脂。

优选地，所述表面改性的铝粉通过以下方法制备所得：

S1、在惰性气体或氮气的保护下混合两种或两种以上不同粒径的铝粉，搅拌均匀；

S2、待铝粉混合均匀后，加热至110-120℃，喷入硅烷偶联剂，过程中持续通入惰性气体或氮气；

S3、喷完硅烷偶联剂后，反应0.8-1.2h，再将温度升至125-135℃，喷入抗氧剂；

S4、喷完抗氧剂后，再反应0.8-1.2h；