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低渗油超软导热硅胶组合物及导热硅胶垫片及其制备方法

阅读：685发布：2021-02-26

IPRDB可以提供低渗油超软导热硅胶组合物及导热硅胶垫片及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及低渗油超软导热硅胶组合物,包括第一液体硅胶、第二液体硅胶和导热填料，并通过其制成的导热硅胶垫片，包括以下质量百分比的组分：第一液体硅胶和第二液体硅胶的混合液7～11.9％、导热填料88～92.9％、催化剂0.05～0.5％、抑制剂0.05～0.5％，并通过搅拌、压延、硫化、裁切的制备方法制成；本发明的优点：通过第一液体硅胶、第二液体硅胶和导热填料混合制成的低渗油超软导热硅胶组合物，通过第一液体硅胶中的乙烯基硅油和铂金催化剂，第二液体硅胶中的乙烯基硅油和含氢硅油使制成的胶料具有低渗油和低硬度的特点，将第一液体硅胶和第二液体硅胶的粘度均为3000mPa.s～10000mPa.s，能保证物料搅拌时可与导热填料混合均匀，能使硫化时大多适宜的交联程度。，下面是低渗油超软导热硅胶组合物及导热硅胶垫片及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.低渗油超软导热硅胶组合物，其特征在于：包括第一液体硅胶、第二液体硅胶和导热填料，第一液体硅胶与第二液体硅胶的质量比为1:0.6～1:1.4，第一液体硅胶和第二液体硅胶的粘度均为3000mPa.s～10000mPa.s；

第一液体硅胶包含有乙烯基硅油和铂金催化剂，且铂金催化剂在第一液体硅胶中的质量百分比为0.5％～5％；

第二液体硅胶包含有乙烯基硅油和含氢硅油，含氢硅油在第二液体硅胶中的质量百分比为2～5％，含氢硅油中活泼氢的摩尔百分比为0.2～0.5％。

2.根据权利要求1所述的低渗油超软导热硅胶组合物，其特征在于：导热填料包括以下质量百分比的组分：粒径为40μm～50μm的球形导热填料40～70％、粒径为3μm～10μm的球形导热填料20～50％、粒径为0.2μm～5μm的非球形导热填料5～20％。

3.如根据权利要求1所述的低渗油超软导热硅胶组合物制成的导热硅胶垫片，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：第一液体硅胶和第二液体硅胶的混合液7～11.9％、导热填料88～92.9％、催化剂0.05～0.5％、抑制剂0.05～0.5％；

第一液体硅胶和第二液体硅胶的质量比为1:0.9～1:1.1，含氢硅油的粘度为200～

500mPa.s。

4.根据权利要求3所述的导热硅胶垫片，其特征在于：导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、铝粉、氮化铝或氮化硼中的一种。

5.根据权利要求3所述的导热硅胶垫片，其特征在于：导热填料经偶联剂处理。

6.根据权利要求3所述的导热硅胶垫片，其特征在于：催化剂为铂金催化剂、钌络合物催化剂、铑络合物催化剂或有机锡中的一种，抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。

7.如权利要求3所述的导热硅胶垫片所采用的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：向搅拌釜中加入第一液体硅胶和第二液体硅胶后搅拌10min，然后向搅拌釜中加入1-乙炔基-1-环己醇抑制剂，并搅拌10min，再向搅拌釜中加入导热填料，搅拌10min，最后向搅拌釜中加入铂金催化剂，搅拌10min后获得胶料，搅拌釜中的温度为20～35℃，搅拌釜内的真空度低于-0.09MPa，搅拌速度为25～45RPM；

步骤2：将步骤1获得的胶料压延成型处理；

步骤3：将步骤2压延处理的产品进行硫化处理，硫化温度110～130℃，硫化时间25～

35min；

步骤4：将步骤3硫化处理后的产品进行裁切处理。

说明书全文

低渗油超软导热硅胶组合物及导热硅胶垫片及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及导热硅胶领域，尤其涉及低渗油超软导热硅胶组合物及导热硅胶垫片及其制备方法。

背景技术

[0002] 在电子产品中，计算机中央处理器(CPU)、晶体管和发光二极管(LED)等电子元件在工作中会大量发热，若散热措施不当会使元件温度过高，导致其工作性能下降甚至损坏。因此，需要在发热的元件上安装散热装置，如散热风扇或铜块等，散热装置与发热元件之间通常会填充塑性导热体，如硅胶垫片等，用于促进发热元件与散热装置之间的热量传递；通常，为了获得更好的导热效果,需要降低导热材料的硬度，以获得更大的压缩率、更小的导热界面厚度以及对接触界面更好的浸润和贴合。以硅胶组合物垫片为例，一般会选择粘度小的硅胶作为基体，以获得较软的垫片产品；同时，也便于向其中添加大量导热性无机粉体，以获得较强的导热性能。

[0003] 但是，较软的硅胶组合物垫片其固化程度也较低，受热很容易发生硅油渗出，导致硅油迁移污染元器件。目前，市场上普通导热垫片渗油率为2.5％～3.5％左右，较好的产品能控制在2.0％～2.5％之间，而渗油率在2％以下的产品基本没有。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是提供低渗油超软导热硅胶组合物及导热硅胶垫片及其制备方法，解决现有硅胶组合物垫片存在硅油渗出的问题。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：低渗油超软导热硅胶组合物，包括第一液体硅胶、第二液体硅胶和导热填料，第一液体硅胶与第二液体硅胶的质量比为1:0.6～1:1.4，第一液体硅胶和第二液体硅胶的粘度均为3000mPa.s～10000mPa.s；

[0006] 第一液体硅胶包含有乙烯基硅油和铂金催化剂，且铂金催化剂在第一液体硅胶中的质量百分比为0.5％～5％；

[0007] 第二液体硅胶包含有乙烯基硅油和含氢硅油，含氢硅油在第二液体硅胶中的质量百分比为2～5％，含氢硅油中活泼氢的摩尔百分比为0.2～0.5％。

[0008] 优选的，导热填料包括以下质量百分比的组分：粒径为40μm～50μm的球形导热填料40～70％、粒径为3μm～10μm的球形导热填料20～50％、粒径为0.2μm～5μm的非球形导热填料5～20％，不同粒径大小的导热填料可以进一步提高其填充率，从而进一步提高导热率；同时搭配一定量的非球形导热填料，利用非球形导热填料比表面积大、吸油能力强的特点，进一步降低渗油率。

[0009] 导热硅胶垫片，包括以下质量百分比的组分：第一液体硅胶和第二液体硅胶的混合液7～11.9％、导热填料88～92.9％、催化剂0.05～0.5％、抑制剂0.05～0.5％；第一液体硅胶和第二液体硅胶的质量比为1:0.9～1:1.1，含氢硅油的粘度为200～500mPa.s，不会释放低分子物质，减少渗油，第一液体硅胶和第二液体硅胶的质量比为1:0.9～1:1.1可进一步减少渗油。

[0010] 优选的，导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、铝粉、氮化铝或氮化硼中的一种，具有球形度高，填充率高等优点，在与液体硅橡胶混合过程中，具有更好的分散效果。

[0011] 优选的，导热填料经偶联剂处理，经偶联剂表面改性后的导热填料，其分散性和粘合力可以得到改善，与有机基体之间的界面作用得到改善，能够进一步提高导热能力。

[0012] 优选的，催化剂为铂金催化剂、钌络合物催化剂、铑络合物催化剂或有机锡中的一种，抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇，催化剂可促进乙烯基组分和硅氢组分之间的交联，即促进硅胶的硫化，抑制剂可以使乙烯基组分和硅氢组分混合后常温下(20℃)长时间不交联或延迟交联，而温度达到硫化温度时却快速交联，可以保证在硫化前，液体硅胶中加入足量的导热填料并充分混合。

[0013] 一种导热硅胶垫片的制备方法，包括以下步骤：

[0014] 步骤1：将第一液体硅胶、第二液体硅胶、抑制剂、导热填料、催化剂依次加入至搅拌釜搅拌，获得胶料，搅拌釜中的温度为20～35℃，搅拌釜内的真空度低于-0.09MPa，搅拌速度为25～45RPM，各组分之间添加的时间间隔为10min；

[0015] 步骤2：将步骤1获得的胶料压延成型处理；

[0016] 步骤3：将步骤2压延处理的产品进行硫化处理，硫化温度110～130℃，硫化时间25～35min；

[0017] 步骤4：将步骤3硫化处理后的产品进行裁切处理。

[0018] 综上所述，本发明的优点：通过第一液体硅胶、第二液体硅胶和导热填料混合制成的低渗油超软导热硅胶组合物，通过第一液体硅胶中的乙烯基硅油和铂金催化剂，第二液体硅胶中的乙烯基硅油和含氢硅油使制成的胶料具有低渗油和低硬度的特点，将第一液体硅胶和第二液体硅胶的粘度均为3000mPa.s～10000mPa.s，能保证物料搅拌时可与导热填料混合均匀，能使硫化时大多适宜的交联程度。

[0019] 通过第一液体硅胶与第二液体硅胶的混合液、导热填料、催化剂、抑制剂制成的导热硅胶垫片，其导热硅胶垫片的硬度为shore00<10，渗油率小于2％，大大提高了使用寿命,催化剂可促进乙烯基组分和硅氢组分之间的交联，即促进硅胶的硫化，抑制剂可以使乙烯基组分和硅氢组分混合后常温下(20℃)长时间不交联或延迟交联，而温度达到硫化温度时却快速交联，可以保证在硫化前，液体硅胶中加入足量的导热填料并充分混合。

具体实施方式

[0020] 低渗油超软导热硅胶组合物，包括第一液体硅胶、第二液体硅胶和导热填料，第一液体硅胶与第二液体硅胶的质量比为1:0.6～1:1.4，第一液体硅胶和第二液体硅胶的粘度均为3000mPa.s～10000mPa.s；

[0021] 第一液体硅胶包含有乙烯基硅油和铂金催化剂，且铂金催化剂在第一液体硅胶中的质量百分比为0.5％～5％；

[0022] 第二液体硅胶包含有乙烯基硅油和含氢硅油，含氢硅油在第二液体硅胶中的质量百分比为2～5％，含氢硅油中活泼氢的摩尔百分比为0.2～0.5％；导热填料包括以下质量百分比的组分：粒径为40μm～50μm的球形导热填料40～70％、粒径为3μm～10μm的球形导热填料20～50％、粒径为0.2μm～5μm的非球形导热填料5～20％。

[0023] 实施例一：

[0024] 一种导热硅胶垫片，包括以下质量百分比的组分：第一液体硅胶和第二液体硅胶的混合液11％、导热填料88.5％、铂金催化剂0.2％、1-乙炔基-1-环己醇0.3％，第一液体硅胶和第二液体硅胶的粘度均为3000mPa.s；

[0025] 其中：第一液体硅胶和第二液体硅胶的质量比为1:0.6，第一液体硅胶包含乙烯基硅油99％和铂金催化剂1％，第二液体硅胶包含乙烯基硅油98％和含氢硅油2％，含氢硅油中活泼氢的摩尔百分比为0.2％，导热填料为氧化铝，且导热填料包括粒径为40μm～50μm的球形氧化铝60％、粒径为3μm～10μm的球形氧化铝30％、粒径为0.2μm～5μm的非球形氧化铝10％。

[0026] 一种导热硅胶垫片的制备方法，包括以下步骤：

[0027] 步骤1：向搅拌釜中加入第一液体硅胶和第二液体硅胶后搅拌10min，然后向搅拌釜中加入1-乙炔基-1-环己醇抑制剂，并搅拌10min，再向搅拌釜中加入导热填料，搅拌10min，最后向搅拌釜中加入铂金催化剂，搅拌10min后获得胶料，搅拌温度为30℃，搅拌釜内的真空度为-0.08MPa，搅拌速度为30RPM；

[0028] 步骤2：将步骤1获得的胶料压延成型处理；

[0029] 步骤3：将步骤2压延处理的产品进行硫化处理，硫化温度120℃，硫化时间30min；

[0030] 步骤4：将步骤3硫化处理后的产品进行裁切处理。

[0031] 实施例二：

[0032] 如实施例一所述的一种导热硅胶垫片，本实施例具有以下不同之处：包括以下质量百分比的组分：第一液体硅胶和第二液体硅胶的混合液11％、导热填料88.5％、铂金催化剂0.2％、1-乙炔基-1-环己醇0.3％，第一液体硅胶和第二液体硅胶的粘度均为5000mPa.s；

[0033] 其中：第一液体硅胶和第二液体硅胶的质量比为1:0.8，第一液体硅胶包含乙烯基硅油99％和铂金催化剂1％，第二液体硅胶包含乙烯基硅油98％和含氢硅油2％，含氢硅油中活泼氢的摩尔百分比为0.2％，导热填料为氧化铝，且导热填料包括粒径为40μm～50μm的球形氧化铝60％、粒径为3μm～10μm的球形氧化铝30％、粒径为0.2μm～5μm的非球形氧化铝10％。

[0034] 一种导热硅胶垫片的制备方法，包括以下步骤：

[0035] 步骤1：向搅拌釜中加入第一液体硅胶和第二液体硅胶后搅拌10min，然后向搅拌釜中加入1-乙炔基-1-环己醇抑制剂，并搅拌10min，再向搅拌釜中加入导热填料，搅拌10min，最后向搅拌釜中加入铂金催化剂，搅拌10min后获得胶料，搅拌温度为30℃，搅拌釜内的真空度为-0.08MPa，搅拌速度为30RPM；

[0036] 步骤2：将步骤1获得的胶料压延成型处理；

[0037] 步骤3：将步骤2压延处理的产品进行硫化处理，硫化温度120℃，硫化时间30min；

[0038] 步骤4：将步骤3硫化处理后的产品进行裁切处理。

[0039] 实施例三：

[0040] 如实施例一、二所述的一种导热硅胶垫片，本实施例具有以下不同之处：包括以下质量百分比的组分：第一液体硅胶和第二液体硅胶的混合液10％、导热填料89.5％、铂金催化剂0.2％、1-乙炔基-1-环己醇0.3％，第一液体硅胶和第二液体硅胶的粘度均为8000mPa.s；

[0041] 其中：第一液体硅胶和第二液体硅胶的质量比为1:1，第一液体硅胶包含乙烯基硅油99％和铂金催化剂1％，第二液体硅胶包含乙烯基硅油98％和含氢硅油2％，含氢硅油中活泼氢的摩尔百分比为0.2％，导热填料为氧化铝，且导热填料包括粒径为40μm～50μm的球形氧化铝60％、粒径为3μm～10μm的球形氧化铝20％、粒径为0.2μm～5μm的非球形氧化铝20％。

[0042] 一种导热硅胶垫片的制备方法，包括以下步骤：

[0043] 步骤1：向搅拌釜中加入第一液体硅胶和第二液体硅胶后搅拌10min，然后向搅拌釜中加入1-乙炔基-1-环己醇抑制剂，并搅拌10min，再向搅拌釜中加入导热填料，搅拌10min，最后向搅拌釜中加入铂金催化剂，搅拌10min后获得胶料，搅拌温度为30℃，搅拌釜内的真空度为-0.08MPa，搅拌速度为30RPM；

[0044] 步骤2：将步骤1获得的胶料压延成型处理；

[0045] 步骤3：将步骤2压延处理的产品进行硫化处理，硫化温度120℃，硫化时间30min；

[0046] 步骤4：将步骤3硫化处理后的产品进行裁切处理。

[0047] 实施例四：

[0048] 如实施例一、二、三所述的一种导热硅胶垫片，本实施例具有以下不同之处：包括以下质量百分比的组分：第一液体硅胶和第二液体硅胶的混合液10％、导热填料89.5％、铂金催化剂0.2％、1-乙炔基-1-环己醇0.3％，第一液体硅胶和第二液体硅胶的粘度均为10000mPa.s；

[0049] 其中：第一液体硅胶和第二液体硅胶的质量比为1:1.2，第一液体硅胶包含乙烯基硅油99％和铂金催化剂1％，第二液体硅胶包含乙烯基硅油98％和含氢硅油2％，含氢硅油中活泼氢的摩尔百分比为0.2％，导热填料为氧化铝，且导热填料包括粒径为40μm～50μm的球形氧化铝60％、粒径为3μm～10μm的球形氧化铝20％、粒径为0.2μm～5μm的非球形氧化铝20％。

[0050] 一种导热硅胶垫片的制备方法，包括以下步骤：

[0051] 步骤1：向搅拌釜中加入第一液体硅胶和第二液体硅胶后搅拌10min，然后向搅拌釜中加入1-乙炔基-1-环己醇抑制剂，并搅拌10min，再向搅拌釜中加入导热填料，搅拌10min，最后向搅拌釜中加入铂金催化剂，搅拌10min后获得胶料，搅拌温度为30℃，搅拌釜内的真空度为-0.08MPa，搅拌速度为30RPM；

[0052] 步骤2：将步骤1获得的胶料压延成型处理；

[0053] 步骤3：将步骤2压延处理的产品进行硫化处理，硫化温度120℃，硫化时间30min；

[0054] 步骤4：将步骤3硫化处理后的产品进行裁切处理。

[0055] 对实施例一、实施例二、实施例三、实施例四取得的导热硅胶垫片进行渗油率和硬度测试，测试结果如表一所示：

[0056] 实施例一实施例二实施例三实施例四
渗油率 1.42％ 1.31％ 1.14％ 0.98％
邵氏硬度 5shore 00 6shore 00 7shore 00 9shore 00
导热率 1.22w/m.k 1.21w/m.k 1.33w/m.k 1.35w/m.k

标题	发布/更新时间	阅读量
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