CN109401732B - 低渗油导热硅胶垫片及其制备方法 - Google Patents

低渗油导热硅胶垫片及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低渗油导热硅胶垫片，该硅胶垫片包含以重量份数计的如下组份：乙烯基硅油100份，含氢硅油1～10份，抑制剂0.01～0.5份，催化剂0.1～0.5份，氧化铝700～1200份。本发明还公开了一种制备低渗油导热硅胶垫片的方法。本发明制得的导热硅胶垫片经老化测试失重率低，未出现渗油现象，且导热性能稳定。

Description

低渗油导热硅胶垫片及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及热界面材料领用，特别是涉及一种渗油率低、导热性能稳定的低渗油导热硅胶垫片及其制备方法。
【背景技术】
在热界面材料散热设计中，由于热界面之间接触不充分而产生接触热阻，导致热流传导受到严重阻碍，为解决这个问题，需在发热体和散热体之间垫一层热界面材料。常用的散热材料有陶瓷、导热硅脂及导热硅胶垫片，其中，陶瓷具有高导热率，但脆性大，难以填充热界面之间的微小空隙，无法作为界面材料使用。导热硅脂因为可以涂抹很薄的一层，导热效果不错，但在可操作性、耐久性，满足一定公差尺寸方面难以达到要求。而导热硅胶垫片能够保证绝缘的前提下，利用高分子在低温下加工成型和具备良好的弹性特点，使其充满热界面之间的空隙，排走存在于热界面由于凹凸不平产生的空隙里面的空气，同时还能起到绝缘、减震、密封等作用，满足设备小型化及超薄化的设计要求，而作为主要的导热界面材料，其广泛运用于电马达控制器、电源、计算机、汽车电源供应器等。然而，现有的导热硅胶垫片在长期使用过程中经常出现渗油现象，使导热硅胶垫片的导热性能发生变化，严重时甚至污染镜片、电路等，影响电子器件的正常工作。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题，而提供一种渗油率低、导热性能稳定的低渗油导热硅胶垫片及其制备方法。
本发明还提供了一种制备上述的低渗油导热硅胶垫片的方法。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种低渗油导热硅胶垫片，该硅胶垫片包含以重量份数计的如下组份：
Figure BDA0001848640680000021
所述乙烯基硅油中乙烯基的重量百分含量为0.1～0.4％，所述乙烯基硅油的黏度为1000-100000mPa·s。
所述含氢硅油中氢的重量百分含量为0.1～0.5％。
所述抑制剂为炔酮类抑制剂。
所述催化剂为乙烯基配位的铂金催化剂。
所述氧化铝是由粒径分布为0.2～300微米的氧化铝级配而成。
本发明还提供了一种低渗油导热硅胶垫片的制备方法，该方法包括如下步骤：
a、将按所述重量份数的乙烯基硅油、含氢硅油及抑制剂置于转速为 60～120转/分钟的搅拌装置中搅拌10～50分钟；
b、向搅拌装置中加入所述重量份数的氧化铝，调整转速为30～60转/ 分钟，继续搅拌0.5～2小时，再加入所述重量份数的催化剂，于转速为30～60 转/分钟下搅拌10～40分钟，同时抽真空，得到导热硅胶胶料；
c、将步骤b得到的导热硅胶胶料压延成厚度为1～5毫米的片材，并于温度为100～150℃下固化5～30分钟，裁切成所需的尺寸，即得到所述的低渗油导热硅胶垫片。
优选地，步骤c中，将步骤b得到的导热硅胶胶料压延成厚度为2毫米的片材，并于温度为120℃下固化10分钟，裁切成所需的尺寸，即得到所述的低渗油导热硅胶垫片。
本发明的有益效果为：本发明通过调整适宜的硅氢比来调控胶料交联程度，使胶料达到充分反应，降低因未反应完全残留的反应物，制备了低渗油的导热硅脂垫片，制得的导热硅胶垫片经老化测试失重率低，未出现渗油现象，且导热性能稳定。
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。
实施例1
将100克乙烯基硅油、4克含氢硅油及0.01克抑制剂加入转速为60转 /分钟的搅拌釜中搅拌30分钟，然后向搅拌釜中加入700克氧化铝，于转速为30转/分钟下搅拌1小时，再向搅拌釜中加入0.2克催化剂，于转速为60 转/分钟下搅拌20分钟，同时抽真空，得到导热硅胶胶料。
将制得的导热硅胶胶料压延成厚度为2毫米的片材，并于温度为120℃下固化10分钟，然后裁切成目标尺寸，得到低渗油导热硅胶垫片，再通过ASTM D5470测试导热硅胶垫片的导热系数，并在150℃下使用240小时测试老化失重率，测试结果见表1。
实施例2
将100克乙烯基硅油、8克含氢硅油及0.01克抑制剂加入转速为120 转/分钟的搅拌釜中搅拌30分钟，然后向搅拌釜中加入900克氧化铝，于转速为60转/分钟下搅拌1小时，再向搅拌釜中加入0.2克催化剂，于转速为 30转/分钟下搅拌20分钟，同时抽真空，得到导热硅胶胶料。
将制得的导热硅胶胶料压延成厚度为2毫米的片材，并于温度为120℃下固化10分钟，然后裁切成目标尺寸，得到低渗油导热硅胶垫片，再通过ASTM D5470测试导热硅胶垫片的导热系数，并在150℃下使用240小时测试老化失重率，测试结果见表1。
实施例3
将100克乙烯基硅油、10克含氢硅油及0.01克抑制剂加入转速为100 转/分钟的搅拌釜中搅拌10分钟，然后向搅拌釜中加入1200克氧化铝，于转速为45转/分钟下搅拌0.5小时，再向搅拌釜中加入0.1克催化剂，于转速为45转/分钟下搅拌40分钟，同时抽真空，得到导热硅胶胶料。
将制得的导热硅胶胶料压延成厚度为2毫米的片材，并于温度为150℃下固化5分钟，然后裁切成目标尺寸，得到低渗油导热硅胶垫片，再通过 ASTM D5470测试导热硅胶垫片的导热系数，并在150℃下使用240小时测试老化失重率，测试结果见表1。
实施例4
将100克乙烯基硅油、1克含氢硅油及0.01克抑制剂加入转速为80转 /分钟的搅拌釜中搅拌50分钟，然后向搅拌釜中加入700克氧化铝，于转速为40转/分钟下搅拌2小时，再向搅拌釜中加入0.1克催化剂，于转速为40 转/分钟下搅拌10分钟，同时抽真空，得到导热硅胶胶料。
将制得的导热硅胶胶料压延成厚度为2毫米的片材，并于温度为100℃下固化30分钟，然后裁切成目标尺寸，得到低渗油导热硅胶垫片，再通过 ASTM D5470测试导热硅胶垫片的导热系数，并在150℃下使用240小时测试老化失重率，测试结果见表1。
对比例1
将100克乙烯基硅油、0.5克含氢硅油及0.01克抑制剂加入转速为80 转/分钟的搅拌釜中搅拌50分钟，然后向搅拌釜中加入700克氧化铝，于转速为40转/分钟下搅拌2小时，再向搅拌釜中加入0.1克催化剂，于转速为 40转/分钟下搅拌10分钟，同时抽真空，得到导热硅胶胶料。
将制得的导热硅胶胶料压延成厚度为2毫米的片材，并于温度为100℃下固化30分钟，然后裁切成目标尺寸，得到低渗油导热硅胶垫片，再通过 ASTM D5470测试导热硅胶垫片的导热系数，并在150℃下使用240小时测试老化失重率，测试结果见表1。
表1低渗油导热硅胶垫片的测试结果
Figure BDA0001848640680000051
从表1可知，对比实施例与对比例的测量结果可以发现，本发明的低渗油导热硅胶垫片经老化测试前后导热系数变化小，导热性能稳定，且失重率低，未出现硅油渗出。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各组分所做的若干推演、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种低渗油导热硅胶垫片，其特征在于，该硅胶垫片由以重量份数计的如下组份组成：
乙烯基硅油100份
含氢硅油4份
抑制剂0.01份
催化剂0.2份
氧化铝700份；
其中所述含氢硅油中氢的重量百分含量为0.1~0.5%；所述导热氧化铝填料是由粒径分布为0.2~300微米的氧化铝级配而成；
其中所述低渗油导热硅胶垫片的制作流程包括：
将100克乙烯基硅油、4克含氢硅油及0.01克抑制剂加入转速为60转/分钟的搅拌釜中搅拌30分钟，然后向搅拌釜中加入700克氧化铝，于转速为30转/分钟下搅拌1小时，再向搅拌釜中加入0.2克催化剂，于转速为60转/分钟下搅拌20分钟，同时抽真空，得到导热硅胶胶料；
将制得的导热硅胶胶料压延成厚度为2毫米的片材，并于温度为120℃下固化10分钟，然后裁切成目标尺寸，得到低渗油导热硅胶垫片。
2.如权利要求1所述的低渗油导热硅胶垫片，其特征在于，所述乙烯基硅油中乙烯基的重量百分含量为0.1~0.4%，所述乙烯基硅油的黏度为1000-100000mPa·s。
3.如权利要求1所述的低渗油导热硅胶垫片，其特征在于，所述抑制剂为炔醇类抑制剂。
4.如权利要求1所述的低渗油导热硅胶垫片，其特征在于，所述催化剂为乙烯基配位的铂金催化剂。
5.一种如权利要求1所述的低渗油导热硅胶垫片的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
a、将所述重量份数的乙烯基硅油、含氢硅油及抑制剂置于转速为60转/分钟的搅拌装置中搅拌30分钟；
b、向搅拌装置中加入所述重量份数的氧化铝，调整转速为30转/分钟，继续搅拌1小时，再加入所述重量份数的催化剂，于转速为60转/分钟下搅拌20分钟，同时抽真空，得到导热硅胶胶料；
c、将步骤b得到的导热硅胶胶料压延成厚度为2毫米的片材，并于温度为120℃下固化10分钟，经裁切后即得到所述的低渗油导热硅胶垫片。
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