CN102533152B - 导热硅胶卷及其制造方法 - Google Patents

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本发明涉及导热硅胶技术领域，公开了一种导热硅胶卷及其制造方法，导热硅胶卷的一面为粘性层，一面为不粘层，所述粘性层包含有液体硅酮、固体导热粉和阻燃剂，所述不粘层包含有高温硫化硅橡胶和导热固体粉，所述高温硫化硅橡胶为混炼胶。一面为粘性层，一面为不粘层的导热硅胶卷在使用时方便拆卸，在使用时就可以不用担心不同导热性能的异种材质材料散热时产生的散热不均、热量积累了，导热硅胶卷的散热效果就大大增强了，本发明的导热硅胶卷的导热系数在0.8W/m.K以上，根据添加的固体导热粉末的种类和数量的不同，导热系数可以达到5W/m.K以上。

Description

导热硅胶卷及其制造方法
技术领域
本发明涉及导热硅胶技术领域，特别涉及一种导热硅胶卷及其制造方法。
背景技术
各种各样的电子产品广泛的应用于我的生活当中，大到电视机，小到MP3，所有的电子产品都会涉及一个散热的问题，因为电子产品内的电子元件在使用的过程当中温度都会升高，尤其是晶体管和一些半导体部件特别容易发热，当这些电子元件在温度很高的时候，它们的性能就会下降，这个时候就需要对这些电子元件进行散热。
通常一些体积较大的电子产品都会配置一个散热用的风扇，但是对于一些体积小的电子产品来说，配置风扇则显得有些不实际，因为这些产品的内部并没有足够的空间去容纳一个风扇，这个时候就需要配置体积更小的散热片来进行散热，在将散热片与发热元件进行连接的时候，通常都需要用到硅胶片来导热，普通的硅胶片两面都是有粘性的，但当导热片应用部位需要可拆卸时，就需要导热片两面有不同的粘性，这时候常用的方法就是在导热片的另一面加一层异种材质的材料，这就有可能造成粘面与非粘面导热性能不同而造成热量的积累，无法及时有效地导出。而本发明中两种材质都是导热的硅橡胶，则不会出现这样的问题。
发明内容
本发明的目的是要提供一种导热硅胶卷及其制造方法。
根据本发明的一个方面，提供的导热硅胶卷，导热硅胶卷的一面为粘性层，一面为不粘层，所述粘性层包含有液体硅酮、固体导热粉和阻燃剂，所述不粘层包含有高温硫化硅橡胶和导热固体粉，所述高温硫化硅橡胶为混炼胶。一面为粘性层，一面为不粘层的导热硅胶卷在使用的时候方便拆卸，且两层材质均一，不会有不同导热性能的材质引起的导热不良，热量可以顺利的散发出去，从而导热硅胶卷上的热量就不会堆积在一起，导热硅胶卷的散热效果就大大增强了，本发明的导热硅胶卷的导热系数在0.8W/m.K以上，根据添加的固体导热粉末的种类和数量的不同，导热系数可以达到5W/m.K以上。
在一些实施方式中，所述液体硅酮包括第一有机聚硅氧烷组合物、第二有机聚硅氧烷组合物、抑制剂、催化剂和硅油；
所述第一有机聚硅氧烷组合物包含直链型乙烯基硅油、支链型乙烯基硅油中的一种或两种；
所述第二有机硅氧烷组合物至少包含一种端氢基硅油和一种多氢基硅油；
所述抑制剂包括炔醇类、酰胺化合物、马来酸酯类化合物中的一种或若干种；
所述催化剂为铂-乙烯基硅氧烷配合物；
所述硅油为二甲基硅油、甲基苯基硅油中的一种或两种。
其中，所述液体硅酮中各组分的比例为：
Figure GSB0000113347390000021
在一些实施方式中，所述导热固体粉包括氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氮化铝、碳化硅、氮化硅、金刚石粉、氮化硼中的一种或者若干种，所述导热固体粉的大小不统一，其形状为球形、椭圆球、鳞片状、齿轮型、针状中的一种或若干种的组合。
在一些实施方式中，所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、氧化钛、氧化铈微粉、磷酸酯、三唑类化合物、N，N，N′，N′-四甲基乙二胺、炭黑、铂金化合物及其络合物中的一种或若干种。导热硅胶卷的制造方法，其步骤包括：
制备粘性层胶料，将液体硅酮和阻燃剂混合后，再分若干批次加入不同大小的固体导热粉并混合，再排除掉混合物内的空气，得到备用的粘性层胶料；
制备不粘层，将混炼胶和固体导热粉混合后，放入辊轮压延设备内压延成卷，并硫化烘道内加热硫化成型；
将粘性层胶料和不粘层置于辊轮压延设备内，将粘性层胶料和不粘层进行多辊压延并在硫化烘道中进行硫化，得到一面为粘性层一面为不粘层的导热硅胶卷，其中不粘层的硫化温度比粘性层的硫化温度高15-20℃。导热硅胶片两面所显示的粘性不同是由于硫化温度、反应时间、硫化时的压力及反应完全程度不同。不粘层可以是光面的、亮面的，也可以是雾面的、麻面的。不粘层表面的不一样，可以是由模具来决定的，模具可以采用光面的亮面的设计或者雾面的麻面的设计。也可以是由不粘层上的连接的一层膜来决定的，这层膜让不粘层硫化时选择表面形态不同的膜来实现，可以是PC膜或者PET膜，膜面可以是光面的、亮面的、雾面的或者麻面的，不粘层的厚度是可控的，厚度优选0.03mm-2.00mm，优选0.05mm-0.5mm，更优选0.08-0.3mm。
在一些实施方式中，所述不粘层的硫化温度为65℃-185℃，所述粘性层的硫化温度为50℃-165℃，优选80℃-150℃之间，更优选120℃-135℃之间。
在一些实施方式中，在制造时通过加入气相二氧化硅或沉淀法二氧化硅来进行补强，增强导热硅胶卷的强度。
在一些实施方式中，在制造时加入各种不同的颜色，制成各种不同颜色的导热硅胶卷。之所以要制成不同颜色的导导热硅胶卷，主要是为了适应于不同的客户和不同的产品。
附图说明
图1是本发明一实施方式的导热硅胶卷的的横截面的结构示意图。
图2是本发明一实施方式的导热硅胶卷的制造方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的导热硅胶卷。如图所示，其一面为粘性层1，一面为不粘层2，粘性层1包含有液体硅酮、固体导热粉和阻燃剂，不粘层2包含有高温硫化硅橡胶和导热固体粉，高温硫化硅橡胶选用混炼胶，液体硅酮包括第一有机聚硅氧烷组合物、第二有机聚硅氧烷组合物、抑制剂、催化剂和硅油。第一有机聚硅氧烷组合物包含直链型乙烯基硅油、支链型乙烯基硅油中的一种或两种；第二有机硅氧烷组合物至少包含一种端氢基硅油和一种多氢基硅油；抑制剂包括炔醇类、酰胺化合物、马来酸酯类化合物中的一种或若干种；催化剂为铂-乙烯基硅氧烷配合物；硅油为二甲基硅油、甲基苯基硅油中的一种或两种。导热固体粉包括氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氮化铝、碳化硅、氮化硅、金刚石粉、氮化硼中的一种或者若干种，所述导热固体粉的大小不统一，其形状为球形、椭圆球、鳞片状、齿轮型、针状中的一种或若干种的组合。阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、氧化钛、氧化铈微粉、磷酸酯、三唑类化合物、N，N，N′，N′-四甲基乙二胺、炭黑、铂金化合物及其络合物中的一种或若干种。其中，液体硅酮中各组分的比例为：
Figure GSB0000113347390000041
图2示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的导热硅胶卷的制造方法：
步骤S101制备不粘层：将100质量份的混炼胶加入400质量份的固体导热粉在啮合机中啮合2小时，啮合过程中保证混合物在-0.8以下的大气压下进行操作。
以光面的PET离型膜为载体，通过辊轮压延设备，通过多辊压延至0.3mm，在硫化烘道中120℃条件下硫化15分钟，成为光面的不粘层。
步骤S102制备粘性层胶料：将一定质量份的乙烯基硅油和相应配比的含氢硅油、以及适量的催化剂、抑制剂混合后，搅拌15分钟后分3次加入不同粒径搭配的固体导热，在双行星搅拌机或捏合机中进行混合，1.5小时后，开始抽真空，排除胶料中的空气，30分钟后停止搅拌，停止抽真空，得到粘性层胶料备用。
在粘性层胶料时可以选择加热也可以选择不加热。
选择加热时，催化剂需要在温度降至35℃以下时加入，且加入后需真空下搅拌15-30分钟。加热温度为50-160℃，优选80-120℃。
如下表所示不同实施例的粘性层胶料中各成份的配比比例，其中硬度测定：使用shore oo硬度计进行硬度测定。其中导热系数测定：使用瑞典凯戈纳斯的hot disk2500s导热测试仪进行测定。
Figure GSB0000113347390000042
Figure GSB0000113347390000051
步骤S103制备一面粘一面不粘的导热硅胶卷，将实施例1-7中任意一项所得到的粘性层胶料，与步骤S101中得到的不粘层一起置入辊轮压延设备内，通过多辊压延成卷，然后通过硫化烘道硫化成型，不粘层一面的硫化温度保持为135℃，粘性层一面的硫化温度保持为120℃，5分钟后即制得一面为粘性层，一面为不粘层的导热硅胶卷。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.导热硅胶卷，其特征在于，包括一硅胶本体，所述硅胶本体的一面为粘性层，一面为不粘层，所述粘性层包含有液体硅酮、固体导热粉和阻燃剂，所述不粘层包含有高温硫化硅橡胶和导热固体粉，所述高温硫化硅橡胶为混炼胶，
所述液体硅酮包括第一有机聚硅氧烷组合物、第二有机聚硅氧烷组合物、抑制剂、催化剂和硅油；
所述第一有机聚硅氧烷组合物包含直链型乙烯基硅油、支链型乙烯基硅油中的一种或两种；
所述第二有机硅氧烷组合物至少包含一种两端氢基硅油和一种多氢基硅油；
所述抑制剂包括炔醇类、酰胺化合物、马来酸酯类化合物中的一种或若干种；
所述催化剂为铂-乙烯基硅氧烷配合物；
所述硅油为二甲基硅油、甲基苯基硅油中的一种或两种，
所述液体硅酮中各组分的比例为：
Figure FSB0000113347380000011
2.根据权利要求1所述的导热硅胶卷，其特征在于，所述导热固体粉包括氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氮化铝、碳化硅、氮化硅、金刚石粉、氮化硼中的一种或者若干种，所述导热固体粉的大小不统一，其形状为球形、椭圆球、鳞片状、齿轮型、针状中的一种或若干种的组合。
3.根据权利要求1所述的导热硅胶卷，其特征在于，所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、氧化钛、氧化铈微粉、磷酸酯、三唑类化合物、N，N，N′，N′-四甲基乙二胺、炭黑、铂金化合物及其络合物中的一种或若干种。
4.权利要求1至3任一项所述的导热硅胶卷的制造方法，其特征在于，其步骤包括：
制备粘性层胶料，将液体硅酮和阻燃剂混合后，再分若干批次加入不同大小的固体导热粉并混合，再排除掉混合物内的空气，得到备用的粘性层胶料；
制备不粘层，将混炼胶和固体导热粉混合后，放入辊轮压延设备内压延成卷，并在硫化烘道内加热硫化成型；
将粘性层胶料和不粘层置于辊轮压延设备内，将粘性层胶料和不粘层进行多辊压延并在硫化烘道中进行硫化，得到一面为粘性层一面为不粘层的导热硅胶卷，其中不粘层的硫化温度比粘性层的硫化温度高15-20℃，所述不粘层的硫化温度为65℃-185℃，所述粘性层的硫化温度为50℃-165℃。
5.根据权利要求4所述的导热硅胶卷的制造方法，其特征在于，在制造时通过加入气相二氧化硅或沉淀法二氧化硅来进行补强，增强导热硅胶卷的强度。
6.根据权利要求5所述的导热硅胶卷的制造方法，其特征在于，在制造时加入各种不同的颜色，制成各种不同颜色的导热硅胶卷。
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