CN110684359A - 硅胶垫片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种硅胶垫片及其制备方法,其中,一种硅胶垫片,包括球形氧化铝粉末、乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、含氢硅油及催化剂。本发明通过在硅胶垫片中引入了球形氧化铝粉末,由于氧化铝为导热材料,以此使得所制备的硅胶垫片具有良好的导热性。可以理解的,本发明的技术方案能够提高硅胶垫片的导热性。
Description
技术领域
本发明涉及导热垫片技术领域,特别涉及一种硅胶垫片及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展,电子行业、电气行业对硅胶垫片的使用性能提出了更高要求。不仅要求硅胶垫片兼备耐高温和绝缘,而且硅胶垫片还要具备导热性,以提高位于其上器件的运行稳定性和使用寿命。然后,现有硅胶垫片大多以乙烯基硅油和苯基乙烯基硅油为基础硅油,虽然保证了硅胶垫片的耐高温性和绝缘性,但是硅胶垫片的导热性差,无法满足使用要求。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种硅胶垫片,旨在提高硅胶垫片的导热性。
为实现上述目的,本发明提出的硅胶垫片,包括球形氧化铝粉末、乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、含氢硅油及催化剂。
可选地,所述球形氧化铝粉末包括至少两种不同粒径的球形氧化铝粉末。
可选地,所述球形氧化铝粉末包括70~120μm球形氧化铝粉末、5~20μm球形氧化铝粉末及0.5~4μm球形氧化铝粉末。
可选地,所述70~120μm球形氧化铝粉末、所述5~20μm球形氧化铝粉末及所述0.5~4μm球形氧化铝粉末的质量比为:(4~8):(2~5):(1~3)。
可选地,所述苯基乙烯基硅油中苯基含量为苯基乙烯基硅油总重量的15%至35%。
可选地,所述乙烯基硅油中乙烯基含量为乙烯基硅油总重量的0.2%至0.8%。
可选地,所述催化剂为铂金催化剂。
可选地,以质量分数计,所述硅胶垫片包括75~85%球形氧化铝粉末、3~15%乙烯基硅油、2~10%苯基乙烯基硅油、1~10%含氢硅油及0.01~2%催化剂。
本发明还提出一种硅胶垫片的制备方法,包括以下步骤:
混合球形氧化铝粉末、乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、含氢硅油及催化剂,得到混合料;
将所述混合料压制成型,得到片材;
烘烤所述片材,得到硅胶垫片。
优选的,所述“烘烤所述片材”的步骤包括:
将所述片材置于120℃~170℃下烘烤10分钟至30分钟。
本发明提供了一种硅胶垫片,其包括球形氧化铝粉末、乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、含氢硅油及催化剂。本发明通过在硅胶垫片中引入了球形氧化铝粉末,由于氧化铝为导热材料,以此使得所制备的硅胶垫片具有良好的导热性。可以理解的,本发明的技术方案能够提高硅胶垫片的导热性。
同时,在本发明的技术方案中,球形氧化铝粉末与其他颗粒形状氧化铝粉末相比,具有更高的比表面积,以此使得球形氧化铝粉末具有优异的润湿性,易混于乙烯基硅油和苯基乙烯基硅油的基础硅油中,从而保证了硅胶垫片的成型制备。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或加工商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明提出一种硅胶垫片。
在本发明一实施例中,一种硅胶垫片,包括球形氧化铝粉末、乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、含氢硅油及催化剂。
本发明提供了一种硅胶垫片,其包括球形氧化铝粉末、乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、含氢硅油及催化剂。本发明通过在硅胶垫片中引入了球形氧化铝粉末,由于氧化铝为导热材料,以此使得所制备的硅胶垫片具有良好的导热性。可以理解的,本发明的技术方案能够提高硅胶垫片的导热性。
需要说明的是,本发明以乙烯基硅油和苯基乙烯基硅油为基础硅油,保证了所制备硅胶垫片的耐高温性和绝缘性。同时,本发明引入球形氧化铝粉末,氧化铝不仅具有导热性,而且氧化铝为绝缘材料,以此使得包含球形氧化铝粉末的硅胶垫片在保证耐高温性和绝缘性的前提下,具备了导热性。
并且,在本发明的技术方案中,球形氧化铝粉末与其他颗粒形状氧化铝粉末相比,具有更高的比表面积,以此使得球形氧化铝粉末具有优异的润湿性,易混于乙烯基硅油和苯基乙烯基硅油的基础硅油中,从而保证了硅胶垫片的成型制备。
在本发明一实施例中,所述球形氧化铝粉末包括至少两种不同粒径的球形氧化铝粉末。本发明实施例可以采用多种不用粒径的球形氧化铝粉末,这样不用粒径的球形氧化铝粉末填充于乙烯基硅油和苯基乙烯基硅油的基础硅油中,以此保证了球形氧化铝粉末的充分填充,提高了堆积比例,提高了所制备硅胶垫片的密实性,在保证所制备硅胶垫片力学性能的前提下,增强硅胶垫片导热性。
在本发明一实施例中,所述球形氧化铝粉末包括70~120μm球形氧化铝粉末、5~20μm球形氧化铝粉末及0.5~4μm球形氧化铝粉末。本发明实施例采用了三种不同粒径等级的球形氧化铝粉末,用以实现了球形氧化铝粉末对不同大小间隙的填充,以此提高了所制备硅胶垫片的密实性。当然,本发明实施例可以适当调整这三种不同粒径等级球形氧化铝粉末的用量,本发明实施例不受限于此,以上方式均在本发明的保护范围制备。
在本发明一实施例中,所述70~120μm球形氧化铝粉末、所述5~20μm球形氧化铝粉末及所述0.5~4μm球形氧化铝粉末的质量比为:(4~8):(2~5):(1~3)。本发明实施例通过调整不同粒径球形氧化铝粉末的质量比,以此保证了球形氧化铝粉末的充分填充,在保证所制备硅胶垫片力学性能的基础上,进一步提高了硅胶垫片的导热性。
在本发明一实施例中,所述苯基乙烯基硅油中苯基含量为苯基乙烯基硅油总重量的15%至35%。本发明通过引入具有苯基的乙烯基硅油,以此保证了所制备硅胶垫片的耐高温性能。当然,本发明实施例可以采用不同含量的苯基乙烯基硅油,本发明不受限以此,以上均在本发明的保护范围之内。优选的,所述苯基乙烯基硅油中苯基含量为苯基乙烯基硅油总重量的15%至35%,以此保证了所制备的硅胶垫片具有稳定的耐高温性能。
在本发明一实施例中,所述乙烯基硅油中乙烯基含量为乙烯基硅油总重量的0.2%至0.8%。本发明实施例通过采用具有乙烯基的硅油,这样,在高温烧结时,乙烯基硅油和苯基乙烯基硅油交联反应,以此使得线性硅胶分子链交联形成三维网状结构,从而提高了所制备硅胶垫片的力学性能。
在本发明一实施例中,所述催化剂为铂金催化剂。铂金催化剂为无色透明或淡黄色液状,主要以氯铂酸贵金属为主要原料活性组分。本发明实施例通过采用铂金催化剂来催化乙烯基硅油和苯基乙烯基硅油的交联反应,以此保证了所制备硅胶垫片的力学性能。
在本发明一实施例中,以质量分数计,所述硅胶垫片包括75~85%球形氧化铝粉末、3~15%乙烯基硅油、2~10%苯基乙烯基硅油、1~10%含氢硅油及0.01~2%催化剂。本发明实施例通过控制各组分的质量分数。在保证所制备硅胶垫片绝缘性的前提下,一方面提高了硅胶垫片的耐高温性,另一方面还增强了硅胶垫片的导热性,满足各种特殊环境下的使用要求。
本发明还提出一种硅胶垫片的制备方法,所述硅胶垫片的制备方法包括上述的硅胶垫片,所述硅胶垫片参照上述实施例,由于所述硅胶垫片采用了上述所述实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。本发明实施例提出一种硅胶垫片的制备方法,包括以下步骤:混合球形氧化铝粉末、乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、含氢硅油及催化剂,得到混合料;将所述混合料压制成型,得到片材;烘烤所述片材,得到硅胶垫片。本发明硅胶垫片的制备工艺简单,适合大规模工艺生产。需要说明的是,所述混合料可以采用二辊压延机进行压制成型,当然也可以直接采用压片机压制,本发明不受限于此,以上方式均在本发明的保护范围之内。
在本发明一实施例中,所述“烘烤所述混合料片材”的步骤包括:将所述片材置于120℃~170℃下烘烤10分钟至30分钟。本发明实施例通过控制烘烤温度和烘烤时间,以使得乙烯基硅油和苯基乙烯基硅油充分交联,从而保证所制备硅胶垫片的力学性能,以满足使用要求。当然,本发明实施例可以适当调整烘烤时间和烘烤温度,本发明实施例不受限于此,以上烘烤条件的调整均在本发明实施例的保护范围之内。
具体来说,一种硅胶垫片的制备方法,包括以下步骤:依次将球形氧化铝粉末、乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、含氢硅油及铂金催化剂加入到搅拌机中并搅拌混合,得到混合料;将混合料转移到二辊压延机压制成型,得到片材;在120℃~170℃下烘烤片材10分钟至30分钟,得到硅胶垫片。
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。应当理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种硅胶垫片,以质量份数计,包括80份球形氧化铝粉末、8份乙烯基硅油、9份苯基乙烯基硅油、2含氢硅油及1铂金催化剂。
一种硅胶垫片的制备方法,包括以下步骤:依次将球形氧化铝粉末、乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、含氢硅油及铂金催化剂加入到搅拌机中并搅拌混合,得到混合料;将混合料转移到二辊压延机压制成型,得到片材;在165℃下烘烤片材15分钟,得到硅胶垫片。
实施例2
一种硅胶垫片,以质量份数计,包括75份球形氧化铝粉末、13份乙烯基硅油、7份苯基乙烯基硅油、3.5含氢硅油及1.5铂金催化剂。
一种硅胶垫片的制备方法,包括以下步骤:依次将球形氧化铝粉末、乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、含氢硅油及铂金催化剂加入到搅拌机中并搅拌混合,得到混合料;将混合料转移到二辊压延机压制成型,得到片材;在150℃下烘烤片材25分钟,得到硅胶垫片。
依次对本发明实施例1~2所制备的硅胶垫片进行导热系数检测、耐高温性检测以及绝缘性检测,得出本发明实施例1~2所制备硅胶垫片的导热系数为1.0~3.0W/mk,绝缘强度为6~10kV/mm,并且其在250℃加热1000小时后,表面不开裂,不解体。由此可知,本发明实施例所制备的硅胶垫片不仅高绝缘强度,具有良好的耐高温性,而且导热性能好,满足使用要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种硅胶垫片,其特征在于,包括球形氧化铝粉末、乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、含氢硅油及催化剂。
2.如权利要求1所述的硅胶垫片,其特征在于,所述球形氧化铝粉末包括至少两种不同粒径的球形氧化铝粉末。
3.如权利要求2所述的硅胶垫片,其特征在于,所述球形氧化铝粉末包括70~120μm球形氧化铝粉末、5~20μm球形氧化铝粉末及0.5~4μm球形氧化铝粉末。
4.如权利要求3所述的硅胶垫片,其特征在于,所述70~120μm球形氧化铝粉末、所述5~20μm球形氧化铝粉末及所述0.5~4μm球形氧化铝粉末的质量比为:(4~8):(2~5):(1~3)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的硅胶垫片,其特征在于,所述苯基乙烯基硅油中苯基含量为苯基乙烯基硅油总重量的15%至35%。
6.如权利要求1至4中任一项所述的硅胶垫片,其特征在于,所述乙烯基硅油中乙烯基含量为乙烯基硅油总重量的0.2%至0.8%。
7.如权利要求1至4中任一项所述的硅胶垫片,其特征在于,所述催化剂为铂金催化剂。
8.如权利要求1至4中任一项所述的硅胶垫片,其特征在于,以质量分数计,所述硅胶垫片包括75~85%球形氧化铝粉末、3~15%乙烯基硅油、2~10%苯基乙烯基硅油、1~10%含氢硅油及0.01~2%催化剂。
9.一种如权利要求1至8中任一项所述硅胶垫片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
混合球形氧化铝粉末、乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、含氢硅油及催化剂,得到混合料;
将所述混合料压制成型,得到片材;
烘烤所述片材,得到硅胶垫片。
10.如权利要求9所述硅胶垫片的制备方法,其特征在于,所述“烘烤所述片材”的步骤包括:
将所述片材置于120℃~170℃下烘烤10分钟至30分钟。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200114 |
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