CN1990819A - 导热硅脂组合物 - Google Patents

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远藤晃洋
三好敬
山田邦弘
木崎弘明
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

提供了一种导热硅脂组合物，包括：(A)100份体积的带有特殊结构且25℃时运动粘度为10－10,000mm2/s的有机聚硅氧烷，(B)0.1－50份体积的带有特殊结构的烷氧基硅烷，和(C)100－2,500份体积的导热填料。该组合物显示出高热导率，并保留优异的流动性而使组合物显示出良好的加工性能，同时能填充到细小的凹槽中而使接触电阻减小并提供优良的散热性能。另外，改进了该组合物在高温和高湿情况下的耐久性，从而提高了该组合物在实际使用时的可靠性。通过将该组合物夹在生热体和散热体之间，就可将生热体所产生的热量耗散到散热体中。

Description

导热硅脂组合物
技术领域
本发明涉及一种导热硅脂组合物，即使为了提供更好的热导率而在其中加入大量导热填料，该组合物仍具有良好的流动性和操作性，并在高温和高湿情况下显示出优异的耐久性和可靠性。
技术背景
许多电子元件在使用过程中会产生热量，要保证这些电子元件能够良好运作，就必须把产生的这部分热量从电子元件上导走。特别是对于集成电路元件，如个人电脑用的CPU，随着操作频率的增加，所产生的热量持续增长，从而使使除热成为重要的问题。
已提出大量方法来除去这部分热量。特别是对于生热量大的电子元件，驱除热量的方法有：放置导热材料如导热油脂，或在电子元件和其它构件之间放置导热片如散热片(见专利参考1和专利参考2)。
这类导热材料的已知实例包括散热油脂，是在基础硅油中掺入氧化锌或铝粉末(见专利参考3和专利参考4)。
另外，为了进一步提高热导率，已开发出了使用氮化铝粉末的导热材料。专利参考1公开了一种触变导热材料，该材料包括一种液态有机硅树脂载体、石英纤维和一种或多种选自树枝状氧化锌、薄片氮化铝、薄片氮化硼的材料。专利参考5公开了一种硅脂组合物，是将特定粒径范围的球面六角形氮化铝粉末掺入特定的有机聚硅氧烷中而获得的。专利参考6公开了一种导热硅脂，由小粒径的氮化铝细粉和大粒径的氮化铝粗粉复配而成。专利参考7公开了一种导热硅脂，由一种氮化铝粉末和一种氧化锌粉末复配而成。专利参考8公开了一种导热硅脂组合物，该组合物使用了一种表面经过有机硅烷处理的氮化铝粉末。
氮化铝的热导率为70-270W/(m·K)，而金刚石的热导率更高，为900-2,000W/(m·K)。专利参考9公开了一种导热硅脂组合物，包括硅树脂、金刚石、氧化锌和一种分散剂。
另外，金属也具有高热导率，可用于电子元件不需要绝缘的场合。专利参考10公开了一种导热硅脂组合物，由金属铝粉与一种基础油如硅油混合而成。
然而，这些导热材料或导热油脂中没有一种能够圆满地解决现代集成电路元件如CPU所产生的热量问题。
从Maxwell和Bruggeman的理论方程可以得知，如果导热填料的体积分数0.6，则在硅油中掺入导热填料后所得材料的热导率基本上与导热填料的热导率无关。只有当导热填料的体积分数超过0.6时，该材料的热导率才开始受到导热填料热导率的影响。换句话说，为了提高导热油脂的热导率，最重要的因素取决于如何能在油脂中加入大量的导热填料。如果有可能进行如此大量的填充，则接下来的重要因素取决于如何使用一种高热导率的填料。然而，大量填充会导致很多问题，包括导热油脂的流动性变差，油脂的加工性，包括涂敷特性(如分散和丝网印刷性能)恶化，从而使油脂实际上无法应用。另外，由于油脂的流动性降低，所以油脂不能填充到电子元件和/或散热片表面的凹槽中，从而导致接触电阻的增加，这是人们不期望发生的事情。
为了生产出填充量高、流动性好的导热材料，曾有人研究采用含烷氧基团的有机聚硅氧烷来处理导热填料的表面，从而使填充剂的分散性大幅提高(见专利参考11和专利参考12)。然而，这些处理剂会在高温和高湿情况下通过水解或类似反应发生变质，从而致使导热材料的性能恶化。
[专利参考1]EP 0 024 498 A1
[专利参考2]JP 61-157587 A
[专利参考3]JP 52-33272 B
[专利参考4]GB 1 480 931 A
[专利参考5]JP 2-153995 A
[专利参考6]EP 0 382188 A1
[专利参考7]USP 5,981,641
[专利参考8]USP 6,136,758
[专利参考9]JP 2002-30217 A
[专利参考10]US 2002/0018885 A1
[专利参考11]US 2006/0135687 A1
[专利参考12]JP 2005-162975 A
发明的主要内容
为了解决上述问题，本发明的一个目标是提供一种导热硅脂组合物，该组合物显示出高热导率，并保留优异的流动性而使组合物显示出良好的加工性能，同时能填充到细小的凹槽中而使接触电阻减小并提供了优良的散热性能。另外，本发明的另一个目标是改进该导热硅脂组合物在高温和高湿情况下的耐久性，从而提高该组合物在实际使用时的可靠性。
本发明的发明人发现，包括一种带特殊结构的25℃时运动粘度为10-10,000mm2/s的有机聚硅氧烷、一种含特殊取代基的烷氧基硅烷和一种导热填料的导热硅脂组合物显示出优异的热导率和良好的流动性，因此提供了优异的散热效果。组合物包括。发明人还发现，该组合物在高温和高湿情况下显示出极好的耐久性，因此他们完成了本发明。即，本发明提供了一种导热硅脂组合物，包括：
(A)100份体积的由如下通式(2)所代表的有机聚硅氧烷：
(其中，每个R1独立地代表一个未被取代或取代的一价烃基团，每个R2独立地代表一个烷基、烷氧基烷基、烯基或酰基基团，a代表5到100的整数，b代表1到3的整数)，25℃时的运动粘度为10-10,000mm2/s，
(B)0.1-50份体积的由如下通式(2)所代表的烷氧基硅烷：
R3 cR4 dSi(OR5)4-c-d  (2)
(其中，每个R3独立地代表一个含有9-15个碳原子的烷基基团，每个R4独立地代表一个含有1-8个碳原子的未被取代或取代的一价烃基团，每个R5独立地代表一个含有1-6个碳原子的烷基基团，c代表1到3的整数，d代表0到2的整数，前提是c+d代表1到3的整数)，和
(C)100-2,500份体积的导热填料。
本发明第二方面提供了一种将生热体产生的热耗散到散热体中的方法，包括步骤：
将上述组合物涂敷到所述的生热体表面，和
将所述的散热体放在所述的涂敷组合物上，使所述的组合物夹在所述的生热体和所述的散热体之间，从而将所述的热量耗散到所述的散热体中。
本发明的导热硅脂组合物具有优异的热导率，同时因为仍保有良好的流动性，因此也显示出优异的加工性能。另外，该组合物对生热电子元件和散热构件还显示出优异的粘接性能。因此，通过在生热电子元件和散热构件之间安置本发明的导热硅脂组合物，就可以将生热电子元件产生的热量有效地耗散到散热体中。另外，本发明的导热硅脂组合物在高温和高湿情况下显示出极好的耐久性，这意味着用它散除普通电源或电子设备产生的热量、或散除所有包括个人电脑和数字磁盘机在内的电子设备使用的集成电路元件如LSI和CPU产生的热量时，可提供极好的稳定性。使用本发明的导热硅脂组合物可以极大地改进生热电子元件和使用这些元件的电子设备的稳定性和寿命。
优选实施方案的详细说明
下面对本发明进行更为详细地说明。在这些说明中，量的单位用“体积体积份数数”来表示，粘度值均指25℃时测定的值。
[组分(A)]
组分(A)是一种由如下通式(1)所代表的有机聚硅氧烷：
(其中，每个R1独立地代表一个未被取代或取代的一价烃基团，每个R2独立地代表一个烷基、烷氧基烷基、烯基或酰基基团，a代表5到100的整数，b代表1到3的整数)，25℃时的运动粘度为10-10,000mm2/s。组分(A)保持了本发明组合物的流动性，并使该组合物良好的操作性能，即便为了使硅脂组合物具有高的热导率而向其中填充了大量的组分(C)导电填充剂。组分(A)即可以使用一种化合物，也可以使用两种或多种不同化合物的混合物。
每个R1独立地代表一个未被取代或取代的一价烃基团，适合的实例包括直链烷基、支链烷基、环烷基、烯基、芳基、芳烷基和卤代烷基。合适直链烷基的特殊实例包括甲基、乙基、丙基、己基或辛基。合适支链烷基的特殊实例包括异丙基、异丁基、叔丁基或2-乙基己基。合适环烷基的特殊实例包括环戊基或环己基。合适烯基的特殊实例包括乙烯基或烯丙基。合适芳基的特殊实例包括苯基或甲苯基。合适芳烷基的特殊实例包括2-苯基乙基或2-甲基-2-苯基乙基。合适卤代烷基的特殊实例包括3，3，3-三氟代丙基、2-(九氟代丁基)乙基或2-(十七氟代辛基)乙基。优选R1是甲基或苯基。
每个R2独立地代表一个烷基、烷氧基烷基、烯基或酰基基团。合适的烷基实例包括上述R1中所列直链烷基、支链烷基和环烷基。合适的烷氧基烷基的实例包括甲氧基乙基或甲氧基丙基。合适的烯基实例包括乙烯基或烯丙基。合适的酰基实例包括乙酰基或辛酰基。优选R2为烷基，特别优选R2是甲基或乙基。
a代表5到100的整数。b代表1到3的整数，并优选3。
组分(A)在25℃时的运动粘度一般为10-10,000mm2/s，优选为10-5,000mm2/s。如果运动粘度低于10mm2/s，则所得的硅脂组合物往往特别易于渗油。如果运动粘度超过10,000mm2/s，则所得硅脂组合物的流动性往往会变差。
优选的组分(A)化合物的特殊实例包括下面所示的化合物：
[组分(B)]
组分(B)是一种由如下通式(2)所代表的有机聚硅氧烷：
R3 cR4 dSi(OR5)4-c-d  (2)
(其中，每个R3独立地代表一个含有9-15个碳原子的烷基基团，每个R4独立地代表一个含有1-8个碳原子的未被取代或取代的一价烃基团，每个R5独立地代表一个含有1-6个碳原子的烷基基团，c代表1到3的整数，d代表0到2的整数，前提是c+d代表1到3的整数)。
组分(B)是一种润湿组分，也能防止高温和高湿情况下组分(A)的降解。用组分(B)处理组分(C)导热填料的表面，可以改进组分(A)和组分(C)之间的润湿特性。因此，组分(B)有助于组分(C)的大量填充。另外，当组合物在高温和高湿情况下使用时，通过组分(B)与组分(A)的复配使用，组分(B)能够抑制组分(A)与水蒸汽的接触。因此，组分(B)可以防止高温和高湿情况下由于水解而导致的组分(A)的降解，从而防止本发明导热硅脂组合物性能的恶化。组分(B)即可以使用一种化合物，也可以使用两种或多种不同化合物的混合物。
每个R3独立地代表一个含有9-15个碳原子的烷基基团，合适基团的特殊实例包括壬基、癸基、十二烷基、十四烷基或十五烷基。如果碳原子数小于9，则导热填料(组分(C))的润湿性不能令人满意，而如果碳原子数超过15，则组分(B)在室温下有固化倾向，这不仅会使化合物难以操作，而且往往会使所得组合物的热阻和阻燃性下降。
每个R4独立地代表一个含有1-8个碳原子的未被取代或取代的、饱和或不饱和的一价烃基团，合适基团的特殊实例包括烷基，如甲基、乙基、丙基、己基或辛基；环烷基如环戊基或环己基；烯基如乙烯基或烯丙基；芳基如苯基或甲苯基；芳烷基如2-苯基乙基或2-甲基-2-苯基乙基；和卤代烃基团如3，3，3-三氟代丙基、2-(九氟代丁基)乙基、2-(十七代氟辛基)乙基或对氯苯基。其中特别优选甲基或乙基。
每个R5独立地代表一个含有1-6个碳原子的烷基基团，特别合适的基团实例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。特别优选甲基或乙基。
C一般代表1到3的整数，但最优选为1。d代表0到2的整数。c+d的值为1到3的整数。
组分(B)的特殊实例包括下面所示的化合物。
C10H21Si(OCH3)3
C12H25Si(OCH3)3
C12H25Si(OC2H5)3
C10H21Si(CH3)(OCH3)2
C10H21Si(C6H5)(OCH3)2
C10H21Si(CH3)(OC2H5)2
C10H21Si(CH＝CH2)(OCH3)2
C10H21Si(CH2CH2CF3)(OCH3)2
按100份体积的组分(A)计，组分(B)的加入量一般为0.1-50份，优选1-20份。如果加入量在此范围内，则通过增加组分(B)的加入量，可轻易提高组合物的润湿效果和抵御高温高湿的能力，从而保证了良好的经济适应能力。另一方面，由于组分(B)有些微的挥发性，因此如果将含有组分(B)的导热硅脂组合物置于一个敞开的体系中，则组分(B)会逐渐蒸发而导致组合物慢慢***。然而，如果将组分(B)的加入量维持在上述范围之内，就能轻松地防止这类***现象的发生。
[组分(C)]
组分(C)在本发明的导热硅脂组合物中起到导热填料的作用。组分(C)即可以使用一种化合物，也可以使用两种或多种不同化合物的混合物。
优选组分(C)的平均粒径为0.1-50μm，更优选为1-35μm。如果平均粒径在此范围之内，则易于增加组分(C)的容积密度并减少其比表面积，从而可以在本发明的导热硅脂组合物中轻松地填入大量组分(C)。如果平均粒径太大，则容易发生油分离。在本发明中，可采用例如激光衍射方法来确定平均粒径，或用类似的方法来测定以体积为基准的累计平均粒径。
对组分(C)的颗粒形状没有特别限定，且球形、棒形、针状、圆盘形以及不规则形状的颗粒都适合。
组分(C)的特殊实例包括铝、银、铜、镍、氧化锌、氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氮化硅、金刚石、石墨、纳米碳管、金属硅、碳纤维、富勒烯(球状单质碳)或，两种或多种这些材料的混合物。
按100份体积的组分(A)计，组分(C)的加入量一般为100-2,500份，优选150-1,000份。如果加入量小于100体积份数，则所得散射成分的热导率就会下降。相反，如果加入总量超过2,500体积份数，则所得组合物的粘度会变得太高，从而使组合物的流动性和操作特性不能令人满意。
[组分(D)]
本发明组合物还可以包括作为组分(D)的一种由如下平均组分通式(3)所代表的有机聚硅氧烷：
R6 eSiOR(4-e)/2  (3)
(其中，每个R6独立地代表一个含有1-18个碳原子的未被取代或取代的一价烃基团，e代表一个从1.8到2.2的数字)，25℃时的运动粘度为10-100,000mm2/s。可用组分(D)来赋予本发明导热硅脂组合物某些期望的性能，并可用作粘度调节剂或增粘剂或类似试剂，尽管组分(D)不只限于这些用途。组分(D)即可以使用一种化合物，也可以使用两种或多种不同化合物的混合物。
每个R6独立地代表一个含有1-18个碳原子的未被取代或取代的一价烃基团。适合基团的特殊实例包括烷基，如甲基、乙基、丙基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基或十八烷基；环烷基如环戊基或环己基；烯基如乙烯基或烯丙基；芳基如苯基或甲苯基；芳烷基如2-苯基乙基或2-甲基-2-苯基乙基；和卤代烃基团如3，3，3-三氟代丙基、2-(全氟代丁基)乙基、2-(全氟代辛基)乙基或对氯苯基。其中特别优选甲基、苯基、或含有6-18个碳原子的烷基。
为了保证本发明组合物能够具有作为硅脂组合物所必须的稠度，优选e代表一个从1.8到2.2的数字，更优选为1.9到2.1的数字。
另外，组分(D)在25℃时的运动粘度一般为10-100,000mm2/s，优选为10-10,000mm2/s。如果运动粘度低于10mm2/s，则所得的硅脂组合物易发生渗油。如果运动粘度超过100,000mm2/s，则所得的硅脂组合物的流动性变差。
组分(D)的特殊实例包括下面所示的化合物。
Figure A20061017247300121
在本发明的组合物中加入组分(D)时，对其加入量没有特别限定，能产生预期效果的任何量都是合适的，尽管按100份体积的组分(A)计，优选其加入量不超过500份，更优选不超过200份或更低。如果加入量在此范围内，本发明组合物就能更容易地维持极好的流动性和加工性，并能更容易地在组合物中加入大量的组分(C)导热填料。
[组分(E)]
本发明组合物还可以包括作为组分(E)的一种能溶解或分散组分(A)和(B)的挥发性溶剂。如果本发明组合物除了组分(A)和(B)外，还包括组分(D)，则优选使用也能溶解或分散组分(D)的挥发性溶剂。组分(E)可以是能够溶解或分散组分(A)和(B)，以及所需的组分(D)的任何溶剂。组分(E)即可以使用一种溶剂，也可以使用两种或多种不同溶剂的混合物。
由于导热硅脂组合物的热导率主要与导热填料的填充系数有关，因此热导率随着组合物中所包含的导热填料用量的增加而增加。然而，随着导热填料填充量的增加，导热硅脂组合物的粘度也趋于增加，因此，对组合物施加剪切行为时，其膨胀凝固性也趋于增强。特别是在丝网印刷时，如果用橡胶滚轴压涂导热硅脂组合物时组合物显示强烈的膨胀凝固性，则导热硅脂组合物的流动性就会被暂时强力阻止，从而使导热硅脂组合物不能通过丝网罩或筛网，最终导致网罩或网眼边缘涂敷特性不好。正因为这个原因，通常很难采用丝网印刷的方法在散热片或类似的散热构件上均匀地涂上一薄层含有大量导热填料的高效导热硅脂组合物。而采用本发明导热硅脂组合物时，即使组合物中组分(C)导热填料的填充系数很高，如果组合物中含有组分(E)挥发性溶剂，则组合物的粘度可大大减少，从而使出现膨胀凝固的可能性大大降低。因此，涂敷特性得到改善，并可采用丝网印刷方法将组合物轻松地涂敷到散热片或类似的散热构件上。涂敷后，即可以在室温下，也可以通过加热蒸发来轻松地脱除组分(E)。因此，采用本发明，通过丝网印刷方法，可轻松地在散热片或类似的散热构件上均匀地涂上一薄层含有大量导热填料的高效导热硅脂组合物。
优选组分(E)的沸点为80-260℃。如果沸点在此范围之内，则可以防止组分(E)在涂敷操作过程中迅速从组合物中蒸发掉，从而可以轻松地抑制组合物粘度的增加，并满意地保持组合物的涂敷特性。另外，涂敷操作后，组分(E)不会残存在组合物中，因此可以改进所得涂层的散热性能。
组分(E)的特殊实例包括甲苯、二甲苯、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、正己烷、正庚烷、丁醇、异丁醇(IPA)和异链烷烃类的溶剂。其中，从安全、健康和加工性等方面考虑，优选异链烷烃类的溶剂，特别优选沸点为80-260℃的异链烷烃类的溶剂。
在本发明组合物中加入组分(E)的情况下，组分(E)的加入量按100份体积的组分(A)计，优选不超过100份，更优选不超过75份或更低。如果加入量在此范围内，则可以防止组分(C)的迅速沉降，从而可以改进组合物的储存稳定性。
[其它添加剂]
作为任选组分，一些常用的添加剂或填料也可以加入到本发明的导热硅脂组合物中，前提是这些任选组分的加入不会削弱本发明的目的。这些任选组分的特殊实例包括氟改姓的硅表面活性剂；着色剂如碳黑、二氧化钛和三氧化二铁；带阻燃作用的试剂如铂催化剂、金属氧化物如氧化铁、氧化钛和氧化铈，和金属氢氧化物。另外，为了防止导热填料在高温情况下的沉降，还可加入细粉状的硅土如沉淀硅土或煅烧硅土，或触变改进剂或类似添加剂。
[粘度]
优选本发明导热硅脂组合物在25℃时的粘度不高于500Pa·s(1-500Pa·s)，更优选300或小于300Pa·s(10-300Pa·s)。如果粘度在此范围之内，则组合物具有更好的流动性，这改进了操作性能如分散特性和丝网印刷特性，从而便于在基材上涂敷上一薄层组合物。
[热阻]
另外，优选本发明导热硅脂组合物在25℃时用激光火焰法测得的热阻不大于15mm2·K/W，更优选6或小于6mm2·K/W。如果热阻在此范围之内，则本发明组合物就能将生热体产生的热量有效地耗散到散热构件中，甚至当生热体的热值很大时。可根据ASTM 1461，采用激光火焰法来测量热阻。
[组合物制备]
用一个混合设备如揉面机(面团捏和机)、框式混合器或行星式混合器将上述组分混合在一起即可制备出本发明的导热硅脂组合物。用该法制备的组合物显示出极大提高的热导率、良好的加工性能、耐久性和可靠性。
[组合物的应用]
将本发明的导热硅脂涂敷到生热体和/或散热体上。合适的生热体实例包括普通电源；电子设备例如电源中的动力晶体管、电源模块、电热调节器、热电偶和温度传感器；生热电子元件包括集成电路，例如LSI和CPU。合适的散热体实例包括散热构件如散热器和散热片；散热板如热管。可采用丝网印刷技术来实施本发明的组合物的应用。可采用金属罩或筛网或类似物品来实施丝网印刷。在生热体和散热体之间涂敷上一层本发明的组合物后，热量可有效地从生热体传导到散热体，从而使热量从生热体上有效地耗散掉。
实施例
以下用一系列实施例和对比例对本发明进行更为详细的描述，但本发明绝不仅限于这些实施例。
首先制备出形成本发明组合物所需的各种组分。
(A)含有与硅原子键合的烷氧基团的有机聚硅氧烷
A-1：如下分子式所代表的有机聚硅氧烷：
(B)烷氧基硅烷
B-1：如下分子式所代表的烷氧基硅烷
C10H21Si(OCH3)3
B-2：如下分子式所代表的烷氧基硅烷
C12H25Si(OC2H5)3
(C)导热填料
C-1：铝粉(平均粒径：32.6μm，通过JIS Z 8801-1所规定的75μm筛网尺寸的级分)
C-2：铝粉(平均粒径：15.0μm，通过JIS Z 8801-1所规定的32μm筛网尺寸的级分)
C-3：铜粉(平均粒径：10.1μm，为气流分级产品)
C-4：铝粉(平均粒径：10.0μm，通过JIS Z 8801-1所规定的32μm筛网尺寸的级分)
C-5：铝粉(平均粒径：1.5μmm，通过JIS Z 8801-1所规定的32μm筛网尺寸的级分)
C-6：氧化锌粉末(平均粒径：1.0μm，通过JIS Z 8801-1所规定的32μm筛网尺寸的级分)
C-7：铜粉(平均粒径：108.3μm，未分级)
以上所列各组分(C)的平均粒径值是用一台粒径分析仪(Microtrac MT3300EX，Nikkiso Co.，Ltd.制造)所测得的以体积为基准的累计平均粒径值。
(D)有机聚硅氧烷
D-1：如下分子式所代表的、运动粘度为500mm2/s的有机聚硅氧烷。
(E)能溶解或分散组分A-1、B-2和D-1的挥发性溶剂
E-1：ISOSOL(注册商标)-400(一种Nippon Petrochemicals Co.，Ltd.制造的、沸点为210～254℃的异链烷烃类溶剂的产品名称)
[制备方法]
将组分(A)到(E)按下面所示的比例混合在一起，由此形成实施例1至5及对比例1至5的组合物。换句话说，将组分(A)到(D)按照表1和表2中所示的比率(体积份数)在一个5L的行星式混合器(由Inoue Manufactring Co.，Ltd.制造)中混合，所得混合物在70℃下混合1小时，然后冷却到室温。在需要加入组分(E)的情况下，按照表1和表2中所示的混合量将组分(E)加入到冷却后的混合物中，然后混合使其形成均一的混合物。
[测试方法]
用下面所描述的测试方法来测量所制组合物的性能。结果如表1和表2所示。
[粘度测量]
将制得的每一种组合物在25℃的恒温室中放置24小时，然后用一个粘度计(产品名称：Spiral Viscometer PC-1TL，由Malcom Co.，Ltd.制造)在10rpm的转速下测量粘度。
[热导率测量]
将制得的每一种组合物倒入到一个3cm厚的模具中，并在组合物上盖一层厨房用的包装膜，然后用一个Kyoto Electronics ManufactoryCo.，Ltd.制造的热导仪(产品名称：QTM-500)来测定组合物的热导率。
[测试片制备]
在2张直径12.6mm、厚1mm的圆形铝板间夹入一层75μm厚的硅脂组合物，并在25℃下施加0.15MPa的压力1小时制成测试片。
[厚度的测量]
用千分表(由Mitsuyo Manufactory Co.，Ltd.制造)测量每一个测试片的厚度，然后用测量值减去两个铝板的已知厚度来算出组合物层的厚度。
[热阻的测量]
对于上面提到的每一个测试片，在25℃下，用一个使用激光火焰法的热阻测量仪(LFA447NanoFlash，由Netzch Group制造的氙火焰分析仪)来测定组合物的热阻(单位：mm2·K/W)。
[经受高温高湿环境后热阻的测量]
上述热阻测量完成后，将每一个测试片在一个大气压和130℃/85％相对湿度的环境下放置90小时，然后用与上述测量相同的热阻测量仪再次测量组合物的热阻(单位：mm2·K/W)。
表1
组分名称                          实施例
    1     2     3     4     5
组成比(体积份数)   组分(A)     A-1     100.0     100.0     100.0     100.0     100.0
组分(B)     B-1     7.8     7.8     -     9.1     -
    B-2     -     -     7.5     -     12.4
组分(C)     C-1     208.8     -     -     -     -
    C-2     -     208.8     209.0     -     -
    C-3     -     -     -     -     426.5
    C-4     -     -     -     424.2     -
    C-5     139.2     139.2     139.0     -     183.5
    C-6     34.3     34.3     34.5     60.6     60.3
  组分(D)     D-1     -     -     -     12.1     24.8
  组分(E)     E-1     -     -     10.0     -     19.0
    粘度(Pa·s)     49     64     89     184     103
    热导率(W/(m·K))     6.8     5.9     5.1     4.4     6.2
    组分(E)蒸发后的热导率(W/(m·K)) - - 6.5 - 7.2
    厚度(μm)     68     28     30     37     21
热阻(mm2·K/w) 11.8 5.4 5.0 10.5 3.1
    经受高温高湿后的热阻(mm2·K/W)     13.0     6.4     6.1     12.0     4.3
表2
组分名称                            对比例
    1     2     3     4     5
组成比(体积份数)   组分(A)     A-1     100.0     100.0     100.0     100.0     100.0
组分(B)     B-1     33.3     -     160.0     -     -
    B-2     -     9.9     -     -     -
组分(C)     C-1     -     -     -     193.6     -
    C-2     3003.3     -     4260.0     -     -
    C-3     -     -     -     -     409.5
    C-5     96.7     147.0     2840.0     129.1     -
    C-6     100.0     48.3     700.0     31.8     176.2
    C-7     -     341.7     -     -     57.9
  组分(D)     D-1     -     -     1940.0     -     31.8
  组分(E)     E-1     -     15.2     -     -     18.3
  粘度(Pa·s)     -*1)     -*2)     583     136     188
  热导率(W/(m·K))     -*1)     -*2)     5.6     6.6     6.0
  组分(E)蒸发后的热导率(W/(m·K))     -*1)     -*2)     -     -     7.0
  厚度(μm)     -*1)     -*2)     38     74     23
  热阻(mm2·K/W)     -*1)     -*2)     8.2     13.9     4.1
  经受高温高湿后的热阻(mm2·K/W)     -*1)     -*2)     8.7     24.0     18.6
*1)：即使用混合器混合，对比例1的组合物也无法形成为糊状。
*2)：对比例2的组合物与油分离，且显示出差的储存稳定性。

Claims (10)

1.一种导热硅脂组合物，包括：
(A)100份体积的由如下通式(1)所代表的有机聚硅氧烷：
Figure A2006101724730002C1
(其中，每个R1独立地代表一个未被取代或取代的一价烃基团，每个R2独立地代表一个烷基、烷氧基烷基、烯基或酰基基团，a代表5到100的整数，b代表1到3的整数)，25℃时的运动粘度为10-10,000mm2/s，
(B)0.1-50份体积的由如下通式(2)所代表的烷氧基硅烷：
R3 cR4 dSi(OR5)4-c-d  (2)
(其中，每个R3独立地代表一个含有9-15个碳原子的烷基基团，每个R4独立地代表一个含有1-8个碳原子的未被取代或取代的一价烃基团，每个R5独立地代表一个含有1-6个碳原子的烷基基团，c代表1到3的整数，d代表0到2的整数，前提是c+d代表1到3的整数)，和
(C)100-2,500份体积的导热填料。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述的组分(B)是C10H21Si(OCH3)3、C12H25Si(OCH3)3、C12H25Si(OC2H5)3、C10H21Si(CH3)(OCH3)2、C10H21Si(C6H5)(OCH3)2、C10H21Si(CH3)(OC2H5)2、C10H21Si(CH＝CH2)(OC2H5)2、C10H21Si(CH2CH2CF3)(OCH3)2，或它们的混合物。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述的组分(C)是铝、银、铜、镍、氧化锌、氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氮化硅、金刚石、石墨、纳米碳管、金属硅、碳纤维、富勒烯，或它们的混合物，且所述的组分(C)的平均粒径为0.1-50μm。
4.根据权利要求1所述的组合物，进一步包括：
(D)一种由如下平均组分通式(3)所代表的有机聚硅氧烷：
R6 eSiOR(4-e)/2  (3)
(其中，每个R6独立地代表一个含有1-18个碳原子的未被取代或取代的一价烃基团，e代表一个从1.8到2.2的数字)，25℃时的运动粘度为10-100,000mm2/s。
5.根据权利要求1所述的组合物，其在25℃时的粘度不超过500Pa·s。
6.根据权利要求1所述的组合物，其在25℃时用激光火焰法测得的热阻不大于15mm2·K/W。
7.根据权利要求1所述的组合物，进一步包括：
(E)一种能溶解或分散所述的组分(A)和(B)的挥发性溶剂，按100份体积的所述组分(A)计，其用量不超过100份。
8.根据权利要求7所述的组合物，进一步包括：
(D)一种由如下平均组分通式(3)所代表的有机聚硅氧烷：
R6 eSiOR(4-e)/2    (3)
(其中，每个R6独立地代表一个含有1-18个碳原子的未被取代或取代的一价烃基团，e代表一个从1.8到2.2的数字)，25℃时的运动粘度为10-100,000mm2/s，
其中所述的组分(E)能溶解或分散所述的组分(A)、(B)和(D)。
9.根据权利要求7所述的组合物，其中所述的组分(E)是甲苯、二甲苯、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、正己烷、正庚烷、丁醇、异丁醇、异链烷烃类溶剂，或它们的混合物。
10.一种将生热体产生的热耗散到散热体中的方法，包括步骤：
将权利要求1的组合物涂敷到所述生热体的表面，和
将所述的散热体放在所述的涂敷组合物上，使所述的组合物夹在所述的生热体和所述的散热体之间，从而将所述的热量耗散到所述的散热体中。
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