CN102558876B - 一种低成本的散热硅胶片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种散热硅胶材料，尤其涉及一种低成本的散热硅胶片及其制备方法。该材料主要由以下重量份组分组成：乙烯基硅油100份，甲基硅油3～8份，含氢硅油7～15份，催化剂0.5～1.2份，硅烷偶联剂2～5份，气相二氧化硅3～8份，氧化锌500～800份，氧化铝40～100份。采用上述原料低成本散热硅胶片主要用于发热器件与散热器件之间，填充电子工业的散热器缝隙，提高其使用寿命和稳定性，可在-50-200℃长期使用，而且氧化锌的加入降低了散热材料的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热硅胶领域，尤其涉及一种低成本的散热硅胶片。
背景技术
随着科学技术的不断进步，大功率电子元器件的应用越来越普遍。这些元件在长时间使用过程中不断积聚热量，如果不能将产生的热量及时导出，将大大缩短这些器件的寿命，进而影响产品的寿命。散热硅胶片性能稳定，硬度适中，散热效果好，使用方便，越来越多的应用在发热器件和散热器件中。散热材料主要通过在配方中添加适当的导热填料来实现散热功能。导热填料一般采用氧化铝或氧化锌，当氧化铝为导热填料时，其导热系数较高，粒径分布较宽，但价格也高。而采用氧化锌为导热填料时，其导热系数较低，容易得到粒径分布较窄的产品，但价格较低。
发明内容
本发明针对上述不足提供了一种采用氧化锌为主要导热填料，氧化铝为辅助导热填料，导热系数可达到1.5-2.0w/m·k之间的散热硅胶材料，该产品具有低成本优势，而且散热效果好。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种散热硅胶垫，该材料主要由以下所述重量份组分组成：乙烯基硅油100份，甲基硅油3～8份，含氢硅油7～15份，催化剂0.5～1.2份，硅烷偶联剂2～5份，气相二氧化硅3～8份，氧化锌500～800份，氧化铝40～100份。
进一步所述的乙烯基硅油中乙烯基的重量百分比为0.2～0.5％；所述的含氢硅油中活泼氢的重量百分比为0.30～0.35％；所述的催化剂为铂金催化剂Ke-808；所述硅烷偶联剂为γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；所述的氧化铝为平均粒径30～40微米的球形氧化铝；所述的氧化锌为平均粒径9～11微米的氧化锌。
采用上述方案的有益效果是：该散热硅胶片主要用于发热器件与散热器件之间，填充电子工业的散热器缝隙，提高其使用寿命和稳定性，可在-50～200℃长期使用，而且采用氧化锌为主要填料，降低了散热材料的成本。
本发明还提供了一种上述低成本散热硅胶片的制备方法，其步骤如下：
1)将乙烯基硅油100份，甲基硅油3～8份，含氢硅油7～15份，氧化锌500～800份，氧化铝40～100份加入到搅拌釜中在温度为60～80℃，转速为300r～500rpm下搅拌1.5～2小时；
2)搅拌均匀后加入气相二氧化硅3～8份与硅烷偶联剂2～5份，在温度为60～80℃，转速为300r～500rpm下搅拌30～50分钟；
3)冷却到室温，加入催化剂0.5～1.2份，在转速150r～180rpm下搅拌30～45分钟；
4)抽真空，其中真空度小于-0.09MPa，脱去气泡，得到膏状料；
5)将膏状料在PET膜中间压延成0.5～5.0毫米厚度的片状，裁切成250mm×300mm的大小，在140～150℃固化1～1.5小时，得到散热硅胶垫。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
按乙烯基硅油重量100g为单位计算
将乙烯基硅油(乙烯基含量0.2％)100份、甲基硅油3份、含氢硅油(活泼氢含量0.30％)7份、氧化锌500份、氧化铝100份加入到搅拌釜中在60～80℃下搅拌2小时，转速为300r～500rpm，搅拌均匀以后加入气相二氧化硅3份与硅烷偶联剂2份，搅拌30分钟；冷却到室温，加入催化剂0.5份搅拌30分钟，转速为150r～180rpm，抽真空脱去气泡，得到膏状料。将膏状料在PET膜中间压延成型为0.5～5.0毫米厚度的片状，裁切成250mm×300mm的大小，在150℃固化1小时，得到散热硅胶垫。
根据热导性电绝缘材料的热传输特性的标准试验方法--ASTM D5470测定，导热系数为2.0W/m·k。在相同导热系数的情况下，相对于以氧化铝为填料的配方成本较低。
实施例2
按乙烯基硅油重量100g为单位计算
将乙烯基硅油(乙烯基含量0.36％)100份、甲基硅油6份、含氢硅油(活泼氢含量0.33％)11份、氧化锌680份、氧化铝70份加入到搅拌釜中在60～80℃下搅拌2小时，转速为300r～500rpm，搅拌均匀以后加入气相二氧化硅6份与硅烷偶联剂3.8份，搅拌30分钟；冷却到室温，加入催化剂0.8份搅拌30分钟，转速为150r～180rpm，抽真空脱去气泡，得到膏状料。将膏状料在PET膜中间压延成型为0.5～5.0毫米厚度的片状，裁切成250mm×300mm的大小，在150℃固化1小时，得到散热硅胶垫。
根据热导性电绝缘材料的热传输特性的标准试验方法--ASTM D5470测定，导热系数为1.8W/m·k。在相同导热系数的情况下，相对于以氧化铝为填料的配方成本较低。
实施例3
按乙烯基硅油重量100g为单位计算
将乙烯基硅油(乙烯基含量0.5％)100份、甲基硅油8份、含氢硅油(活泼氢含量0.35％)15份、氧化锌800份、氧化铝40份加入到搅拌釜中在60～80℃下搅拌2小时，转速为300r～500rpm，搅拌均匀以后加入气相二氧化硅8份与硅烷偶联剂5份，搅拌30分钟；冷却到室温，加入催化剂1.2份搅拌30分钟，转速为150r～180rpm，抽真空脱去气泡，得到膏状料。将膏状料在PET膜中间压延成型为0.5～5.0毫米厚度的片状，裁切成250mm×300mm的大小，在150℃固化1小时，得到散热硅胶垫。
根据热导性电绝缘材料的热传输特性的标准试验方法--ASTM D5470测定，导热系数为1.5W/m·k。在相同导热系数的情况下，相对于以氧化铝为填料的配方成本较低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种低成本散热硅胶垫的制备方法，该方法包括：
a)将乙烯基硅油100份，甲基硅油3～8份，含氢硅油7～15份，氧化锌500～800份，氧化铝40～100份加入到搅拌釜中搅拌；
b)待上一步骤中的产物搅拌均匀后加入气相二氧化硅3～8份与硅烷偶联剂2～5份，搅拌；
c)将上一步骤所得的产物冷却到室温，加入催化剂0.5～1.2份，继续搅拌；
d)将上一步骤所得的产物抽真空，脱去气泡，得到膏状料；
e)将所述膏状料压延成片状后剪裁、固化得到散热硅胶垫；
上述各步骤中的份数为重量份数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述a)和b)中的搅拌是指在60～80℃下，转速为300r～500rpm；其中，所述a)中搅拌时间为1.5～2小时，所述b)中搅拌时间为30～50分钟。
3.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其特征在于，所述e)具体是指将膏状料在PET膜中间压延成0.5～5.0毫米厚度的片状，裁切成250mm×300mm的大小，在140～150℃固化1～1.5小时，得到散热硅胶垫。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的乙烯基硅油中所含乙烯基的重量百分比为0.2～0.5%；所述的含氢硅油中所含活泼氢的重量百分比为0.30～0.35%；所述的催化剂为铂金催化剂；所述的硅烷偶联剂为γ—(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；所述的氧化铝为平均粒径30～40微米的球形氧化铝；所述的氧化锌为平均粒径9～11微米的氧化锌。
5.根据权利要求1、2或4所述的方法制备的低成本散热硅胶垫。
6.根据权利要求3所述的方法制备的低成本散热硅胶垫。
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