[发明专利]高导热系数导热硅脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高导热系数导热硅脂，包括按重量份计的如下组分：导热填料：65‑75份，硅油：20‑35份，处理剂：1‑5份，荷电化改性石墨烯颗粒：1‑5份。荷电化改性石墨烯颗粒使四种不同粒径的导热填料吸附在荷电化改性石墨烯颗粒的表面，形成紧密的微交联结构，能提升硅脂整体特别是横向导热系数，导热填料由4种不同粒径的氮化铝组成，能有效填充不同尺寸的空气间隙，有效增加纵向导热系数，所涉及的导热填料表面镀镍处理，能有效防止导热填料水解。本发明还提供一种相应的制备方法，本发明所提供的导热硅脂与目前市面上的同类型产品相比，具有更广泛的适用性，更高的导热系数以及更好的可靠性。

技术领域

本发明涉及高导热绝缘材料技术领域，尤其涉及一种高导热系数导热硅脂及其制备方法。

背景技术

随着各类电子产品的性能越来越高，元器件的功率密度越来越高，因此元器件和散热器之间的接触热阻越来越受到设计者的重视，行业对于高性能界面材料的需求也愈发迫切。

同时激励竞争的市场环境使得成本成为设计工作中的重中之重，因此出于节省成本以及减少传热热阻的目的使得无铜基板设计成为当前常见的一种设计方式。该设计方式使得导热硅脂的横向导热系数大小直接关系到元器件的表面温度分布。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种高导热系数导热硅脂，相比较目前市场上常见的导热系数为5W/mK的导热硅脂，本发明所提供的导热硅脂导热系数可达9W/mK。同时，本发明所提供的导热硅脂针对平面度不是特别高的元器件有很强的适应性，能有效填充元器件和散热器之间的空气间隙。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种高导热系数导热硅脂，包括按重量份计的如下组分：

导热填料：65-75份

硅油：20-35份

处理剂：1-5份

荷电化改性石墨烯颗粒：1-5份。

较佳地，所述导热填料为氮化铝，所述导热填料由四种不同粒径的导热粉体级配而成，其不同粒径按重量份计如下：

20-50μm：15份

10-20μm：20份

1-10μm：35份

0.1-1μm：30份。

进一步地，所述导热填料表面镀镍处理，镀层厚度为0.1-1.5μm。

可选地，所述硅油为乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油和甲基羟基硅油中的至少一种；和/或

所述硅油的粘度为50cs-100cs。

可选地，所述荷电化改性石墨烯颗粒形状为类球状或球状，颗粒粒径为1-10μm。

可选地，所述处理剂为双官能团硅烷偶联剂中的至少一种，具体为双-(2-(三乙氧基硅烷)丙基)-四硫化物或双-(γ-(三乙氧基硅)丙基)-二硫化物。

本发明的第二个目的在于提供一种高导热系数导热硅脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将20-35份硅油和1-5份处理剂在室温混合搅拌均匀；

(2)分次加入65-75份导热填料并在室温混合搅拌，待导热填料加完后，加入1-5份荷电化改性石墨烯颗粒再次混合充分搅拌，升温至100℃～120℃，高速分散搅拌混合搅拌均匀；

(3)将步骤(2)中搅拌好的导热硅脂倒入三辊机中研磨，直至细腻没有颗粒，真空脱泡，得到高导热系数导热硅脂。