CN103042646A - 导热硅胶皮的制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导热硅胶皮的制作工艺，包括以下步骤：1)以混炼均匀的混炼胶为原料，于开炼机上薄通出片，得到出片胶料；2)将出片胶料进行裁切，得到载切料；3)所得裁切料用螺杆挤出机进行挤出、滤胶，所得滤料送入五辊压延机进行压延，出料进行一次硫化得到半成品，所述一次硫化时的温度为110～120℃，时间为5～10min；4)将半成品置于密闭式烤箱中于180～220℃条件下进行二次硫化3～5h，即得。与现有技术相比，采用本发明所述的制作工艺可获得连续性高且宽度大、厚度调节可控的导热硅胶皮，且所得的导热硅胶皮具有较好的导热、回弹、缓冲性能和绝缘性能，而且整个制作工艺简单易操作、生产效率高。

Description

导热硅胶皮的制作工艺
技术领域
本发明涉及导热硅胶技术领域，具体涉及连续性高且宽度大的导热硅胶皮的制作工艺。
背景技术
导热硅胶皮是一款具有高传热性、缓冲性和绝缘特性的产品，具有优良的热传导性、缓冲性和极高的回弹能力。它适用于各类型显示屏的热压邦定工艺；将其垫付在热压头的底部表面，使温度传导较为均匀，隔离被热压产品与热压头，同时具有防止静电的隔离保护作用；还可用于绝缘半导体的热传导。
目前使用的常规导热硅胶皮的制作方法主要有以下两种：(1)采用模压生产，产品的优点是可以制作较厚的产品，产品厚度容易控制，但长度有局限性，且无法生产较薄的产品；(2)采用挤出生产，产品可以连续性生产(在长度上具有连续性的优势)，可是产品的宽度有局限性，300mm以上宽度的产品则难以生产。目前还未见有可以连续性生产、厚度调节可控且宽度在300mm以上的导热硅胶皮的制作方法的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种导热硅胶皮的制作工艺。按该工艺可获得连续性高、宽度在300mm以上的导热硅胶皮。
本发明所述的导热硅胶皮的制作工艺，包括以下步骤：
1)以混炼均匀的混炼胶为原料，于开炼机上薄通出片，得到出片胶料；
2)将出片胶料进行裁切，得到载切料；
3)所得裁切料用螺杆挤出机进行挤出、滤胶，所得滤料送入五辊压延机进行压延，出料进行一次硫化得到半成品，所述一次硫化的条件为：硫化温度为110～120℃，硫化时间为5～10min；
4)将半成品置于密闭式烤箱中于180～220℃条件下进行二次硫化3～5h，即得到连续性高且宽度大的导热硅胶皮。
上述制作工艺中：
步骤1)中，混炼胶的组成可为现有硅胶导热皮(或硅胶导热片)的常规配方，在此不再详述；也可以是企业自行设计的配方，或者是直接从生产厂家购买导热硅胶混炼胶。在开炼机上薄通时的具体操作与常规工艺相同。
步骤2)中，裁切是为了将出片胶料更便利的送入下道工序，通常是将出处胶料裁成以下大小范围：400～500mm，宽度300～400mm。所述的裁切具体可在裁料机上进行。
步骤3)中，所述螺杆挤出机优选采用单螺杆挤出机，其料筒温度不易过高，否则会造成胶料死胶，通常料筒温度控制在20～30℃，优选为25℃。口形模优选采用5mm×100mm模具，模口温度优选控制在20～30℃。该步骤中，在用五辊压延机进行压延时，由于五辊压延机可以调节压延时两辊之间的厚度，因此，采用本工艺可达到厚度调节可控的目的；另外，五辊压延机的辊具有较长长度，在挤出机保证匀速供料的条件下，只要调节五辊压延机的宽度控制板即可以获得所需宽度的导热硅胶皮(宽度通常在300～800mm)，从而克服现有技术中挤出生产难以生产宽度较大的产品的不足；再者，只要挤出机保证匀速供料，那么导热硅胶皮则可以连续性生产。所述在经过五辊压延机压延后所得的出料通常是用雾面聚酯薄膜来承载，用雾面聚酯薄膜的作用是：1、胶料从五辊压延机出来后，用雾面聚酯薄膜承载胶料产品就不会因为五辊压延之间的悬空力量而变形，在经过密闭式遂道烤箱皮带时产品底部也不会污染。2、用雾面聚酯薄膜承载，胶料与雾面聚酯薄膜接的触面在产品硫化后，将雾面聚酯薄膜撕掉，胶料的一面会产生雾面效果，而且表面平整性高。上述所得出料在经过一次硫化后，将雾面聚酯薄膜撕下，即可以直接送入密闭式烤箱中用悬挂的方式进行二次硫化；如果是采用在不锈钢圆筒上缠绕打卷的方式进行二次硫化，那么需要在打卷时将雾面聚酯薄膜撕下，并在缠绕之前擦涂润滑剂以防止打卷后半成品之间的相互粘连(润滑剂具体可以是石英粉或滑石粉等)；为保证二次硫化时的均匀性(热量从缠绕半成品的表面与不锈钢圆筒的内部都有均匀的热量)，通常需要在不锈钢圆筒上均匀布设一定量的圆孔(这些圆孔的大小最好一致)。
步骤3)中，一次硫化通常是在隧道式烤炉中进行，硫化时的压力为常压，硫化时间优选为6～8min。
步骤4)中，二次硫化的条件优选为：硫化温度为200℃，硫化时间为4h。
在获得连续性高且宽度大的导热硅胶皮后，可根据需要进行清洁和分切等后续处理工序，如果在二次硫化前有擦涂润滑剂的，需要将润滑剂擦除。
与现有技术相比，采用本发明所述的制作工艺可获得连续性高且宽度大、厚度调节可控的导热硅胶皮，所得的导热硅胶皮具有较好的导热、回弹、缓冲性能和绝缘性能，而且整个制作工艺简单易操作、生产效率高。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
1)按现有硅胶导热皮的常规配方称取各组分，置于开炼机中按常规工艺混炼均匀，得到混炼胶，将所得混炼胶在开炼机上薄通出片，得到出片胶料；
2)将出片胶料置于裁料机上裁切成长400～500mm，宽300～400mm，得到载切料；
3)所得裁切料用65#螺杆挤出机进行挤出、滤胶(所述65#螺杆挤出机的料筒温度为25℃，口形模采用5mm×100mm模具，滤网采用400目双层滤网)，所得滤料匀速送入五辊压延机进行压延(在压延时，对五辊压延机的厚度和宽度根据需要进行调节，使所得出料的厚度控制在0.2～0.45mm、宽度控制在300～800mm)，所得出料用雾面聚酯薄膜来承载，然后送入隧道式烤炉中，在常压、110～120℃的条件下硫化8min，将雾面聚酯薄膜撕下，得到半成品，；
4)将半成品置于密闭式烤箱中于200℃条件下硫化4h，即得到连续性高且宽度大的导热硅胶皮(厚度为0.32mm)；
5)用布条将所得导热硅胶皮表面擦试干净，再用乙醇擦拭；
6)将擦拭后的导热硅胶皮用空心塑料管缠绕打卷，再根据需要分切至所需的宽度，本实施例中分切成20000mm×150mm(长×宽)的导热硅胶皮。
将上述分切得到导热硅胶皮与从市场上直接购买的导热硅胶皮(20000mm×150mm×0.32mm(长×宽×厚))的性能进行测试，所得结果如下述表1所示：
表1：
性能 测试标准 实施例1制得的产品 市场购买的产品
厚度，mm ASTM-D374 0.32 0.32
硬度，Shore A 65 70
密度，g/cc ASTM-D792 2.1 2.1
撕裂强度，KN/m ASTM-D412 4.5 4.5
延伸率，% ASTM-D412 150 145
耐温范围，℃ -40～200 -40～200
击穿电压，DC Kv/mm ASTM-D149 6.5 6.5
导热系数，W/m.k ASTM-D5470 0.6 0.65
可见，按本发明所述工艺制得的连续性高且宽度大的导热硅胶皮与现有的导热硅胶皮的性能相当。
实施例2
1)按现有硅胶导热皮的常规配方称取各组分，置于开炼机中按常规工艺混炼均匀，得到混炼胶，将所得混炼胶在开炼机上薄通出片，得到出片胶料；
2)将出片胶料置于裁料机上裁切成长400～500mm，宽300～400mm，得到载切料；
3)所得裁切料用65#螺杆挤出机进行挤出、滤胶(所述65#螺杆挤出机的料筒温度为30℃，口形模采用5mm×100mm模具，滤网采用400目双层滤网)，所得滤料匀速送入五辊压延机进行压延(在压延时，对五辊压延机的厚度和宽度根据需要进行调节，使所得出料的厚度控制在0.40mm、宽度控制在500mm)，所得出料用雾面聚酯薄膜来承载，然后送入隧道式烤炉中，在常压、120℃的条件下硫化5min，将雾面聚酯薄膜撕下，得到半成品，；
4)将半成品置于密闭式烤箱中于180℃条件下硫化4h，即得到连续性高且宽度大的导热硅胶皮(厚度为0.40mm)；
5)用布条将所得导热硅胶皮表面擦试干净，再用乙醇擦拭；
6)将擦拭后的导热硅胶皮用空心塑料管缠绕打卷，再根据需要分切至所需的宽度，本实施例中分切成40000mm×500mm(长×宽)的导热硅胶皮。
实施例3
1)按现有硅胶导热皮的常规配方称取各组分，置于开炼机中按常规工艺混炼均匀，得到混炼胶，将所得混炼胶在开炼机上薄通出片，得到出片胶料；
2)将出片胶料置于裁料机上裁切成长400～500mm，宽300～400mm，得到载切料；
3)所得裁切料用65#螺杆挤出机进行挤出、滤胶(所述65#螺杆挤出机的料筒温度为20℃，口形模采用5mm×100mm模具，滤网采用300目双层滤网)，所得滤料匀速送入五辊压延机进行压延(在压延时，对五辊压延机的厚度和宽度根据需要进行调节，使所得出料的厚度控制在0.25mm、宽度控制在400mm)，所得出料用雾面聚酯薄膜来承载，然后送入隧道式烤炉中，在常压、110℃的条件下硫化10min，将雾面聚酯薄膜撕下，得到半成品，；
4)将半成品置于密闭式烤箱中于220℃条件下硫化3h，即得到连续性高且宽度大的导热硅胶皮(厚度为0.25mm)；
5)用布条将所得导热硅胶皮表面擦试干净，再用乙醇擦拭；
6)将擦拭后的导热硅胶皮用空心塑料管缠绕打卷，再根据需要分切至所需的宽度，本实施例中分切成30000mm×400mm(长×宽)的导热硅胶皮。

Claims (4)

1.导热硅胶皮的制作工艺，其特征在于包括以下步骤：
1)以混炼均匀的混炼胶为原料，于开炼机上薄通出片，得到出片胶料；
2)将出片胶料进行裁切，得到载切料；
3)所得裁切料用螺杆挤出机进行挤出、滤胶，所得滤料送入五辊压延机进行压延，出料进行一次硫化得到半成品，所述一次硫化的条件为：硫化温度为110～120℃，硫化时间为5～10min；
4)将半成品置于密闭式烤箱中于180～220℃条件下进行二次硫化3～5h，即得到连续性高且宽度大的导热硅胶皮。
2.根据权利要求1所述的导热硅胶皮的制作工艺，其特征在于：步骤3)中，所述螺杆挤出机的料筒温度为20～30℃，口形模采用5mm×100mm模具。
3.根据权利要求1所述的导热硅胶皮的制作工艺，其特征在于：步骤3)中，所述硫化时间为6～8min。
4.根据权利要求1所述的导热硅胶皮的制作工艺，其特征在于：步骤4)中，二次硫化的条件为：硫化温度为200℃，硫化时间为4h。
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