[发明专利]一种导热硅胶的制备方法及制品

说明书

本发明涉及硅橡胶领域，具体涉及一种导热硅胶的制备方法及制品，其主要由硅橡胶、导热填料、氢氧化镁、气相二氧化硅、催化剂以及交联剂组成，其中，所述导热填料包括重量份比为1:(1‑2)的氮化硼和石墨烯。通过先将导热填料进行捏合，然后在进行等离子体表面处理，得到表面处理的导热填料；然后在80‑120℃的条件下，将硅橡胶、步骤一得到的导热填料、氢氧化镁、气相二氧化硅、催化剂以及交联剂混合均匀，最后将得到的物料在80‑120℃下硫化制得阻燃导热硅胶。本申请的硅胶产品解决了目前制备的硅胶产品无法兼顾导热性能、粘度、固化后结构强度的问题，此外，制得的硅胶产品还具有环保低毒，耐低温性能好的优点。

技术领域

本发明涉及硅胶领域，具体涉及一种导热硅胶的制备方法及制品。

背景技术

目前，大多数的电子产品、航空航天产品等都日渐趋向于小型化和轻薄化发展，使用导热材料进行有效的热量散发成为保障电子产品可靠性和寿命的关键。其中，由于导热硅胶具有固化方便、易于灌封、导热填充填量大，因而导热硅胶成为主要的导热材料之一。导热硅胶片是以硅胶为基材，添加金属氧化物等各种辅材，通过特殊工艺合成的一种导热介质材料，是专门为利用缝隙传递热量的设计方案生产，能够填充缝隙，完成发热部位与散热部位间的热传递。

目前的硅胶产品在阻燃等级上已是94V0，但目前的产品导热系数较低，正常是在1W左右，而且为了提高其导热性能，会添加过多的导热填料，会增加胶水的粘稠度，不利于施工，固化后结构强度过差。即是，目前的硅胶产品无法兼顾导热性能高、粘度低、利于施工、固化后结构强度高等多个性能，而且也无法保证无硅油及低分子物质析出的问题。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于：提供一种导热硅胶的制备方法，以解决目前制备的硅胶产品无法兼顾导热性能、粘度、固化后结构强度的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种导热硅胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按照重量份计，将导热填料进行捏合，捏合转速为35-60r/min，然后在处理功率为20-100W的条件下进行等离子体表面处理0.5-2s，得到表面处理的导热填料；所述导热填料为重量份比为1:(1-2)的氮化硼和石墨烯；

步骤二：在80-120℃的条件下，将硅橡胶、步骤一得到的导热填料、氢氧化镁、气相二氧化硅、催化剂以及交联剂混合均匀，搅拌速度为40-70转/min，搅拌时间为3-8h；其中，按重量份计，所述硅橡胶为100份，导热填料为3-10份，氢氧化镁为8-15份，气相二氧化硅为1-10份，催化剂为1-5份，交联剂为2-8份；

步骤三：将步骤二得到的物料在80-120℃下硫化，得到阻燃导热硅胶。

本申请采用上述制备方法及配方制备硅胶，配方环保低毒。其中石墨烯和氮化硼均具有良好的导热性能，但单独采用石墨烯或单独采用氮化硼用于硅胶的导热填料，均需要添加足够的量才能起到较好的导热效果，且其导热效果受石墨烯或氮化硼物质本身的特性限制，当需要在硅胶配方中添加阻燃填料以赋予硅胶的阻燃性能时，必然会影响导热填料在硅胶配方中的占比，但是若大量添加导热填料则会影响硅胶的力学性能，不仅不利于施工，且固化后结构强度过差。基于此，本申请的方案通过将特定量的氮化硼和石墨烯配以气相二氧化硅进行复配使用后，其制备得到的硅胶在导热性能上得到显著的提升，添加较少量的导热填料即能起到较好的导热性能，而又不影响硅胶的阻燃性能和力学性能，此外，制备得到的硅胶产品具有较好的耐低温性能。

优选的，所述氮化硼和石墨烯的重量份比为1:1。将氮化硼和石墨烯采用上述特定的配比后，所制备得到的硅胶产品在导热性能和力学性能上均具有较佳的表现。