CN103319829B - 一种无硅型导热垫片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无硅型导热垫片及其制备方法，由以下重量分数的原料组成：丙烯酸酯类树脂100份，导热粉100～1000份，增塑剂10～40份，硫化剂1～10份，防焦剂0～3份，颜料0～3份，本发明制备的无硅型导热垫片具有良好的绝缘性、优异的耐老化性、高柔顺性、良好的自粘性，即使长时间使用也不会有渗油，特别适用于硅油敏感场合的导热填隙。
Description
技术领域
本发明涉及一种无硅型导热垫片及其制备方法，属于导热界面材料技术领域。
背景技术
随着在电子仪器及设备日益向轻、薄、短、小的方向发展，电子元器件在运行过程中所产生的热量对电子设备的工作效率和使用寿命的影响越来越严重，安全高效的散热解决方案越来越受到重视。
传统的热管理解决方案有导热硅胶片、导热膏、相变材料等，其基体材料都是硅油或者带活性基团的硅油交联聚合而成的硅橡胶。其中，导热硅胶片质软，耐冲击，易加工，能适应不同形状的界面导热要求，又因为其优异的可压缩变形特性，填充于散热器和热源之间时，在两电子元器件界面间形成了良好紧密接触，排除了低热导率空气的存在，将散热器功效大大提高在，是一种必不可少的导热填隙材料。
但是，在实际使用过程中，导热硅胶片中的硅油因为受到持续的装配压力而慢慢渗出，从而污染附近的电子元器件，另外空气中的尘埃会很容易附着到这些渗出的硅油上，有可能连通两个本该绝缘的电路节点，大大降低电子元件的使用寿命。因此，一种能够完全继承硅胶导热垫片各项优点，同时又不会渗油的无硅导热垫片，可以填补这方面的应用空白，具有良好的市场前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无硅型导热垫片及其制备方法，本发明制备的无硅型导热垫片具有良好的绝缘性、优异的耐老化性、高柔顺性、良好的自粘性，不渗油，适用于对硅油敏感的电子元器件散热领域。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种无硅型导热垫片，由以下重量分数的原料组成：
本发明的有益效果是：
1、本发明制备的无硅型导热垫片，具有良好的耐热性和耐老化性，永久压缩变形小，和硅胶导热垫片相比，本无硅导热垫片具有更长的使用寿命。
2、本发明制备的无硅型导热垫片，具有高柔顺性和自粘性，易于使用，重工性好。
3、本发明制备的无硅型导热垫片，和传统的硅胶导热垫片相比，不会出现渗油现象，可以应用于硅油敏感场合的导热填隙。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述丙烯酸酯类树脂是一种以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基，为丙烯酸橡胶（ACM）或乙烯丙烯酸酯弹性体（AEM）；
进一步，所述导热粉是一种导热系数较高的无机粉体，选自氧化铝、氢氧化铝、氮化硼、氧化锌、碳化硅、碳素材料、金属粉中的一种或者几种；
进一步，所述增塑剂为乙二酸醚酯类增塑剂为二（2-（2-丁氧基乙氧基）乙基）酯。
进一步，所述硫化剂为皂硫磺硫化体系、TCY（1,3,5-三巯基-2,4,6-均三嗪）硫化体系、N,N′-二（亚肉桂基-1,6-己二胺）硫化体系中的一种。
采用此步骤的有益效果是能够使丙烯酸酯类树脂在高温下形成网状交联；
进一步，所述防焦剂为有机酸和硫代亚酰胺，包括N-环已基硫代邻苯二甲酰亚胺、苯甲酸、邻苯二甲酸酐、草酸、琥珀酸、乳酸、邻苯二甲酸酐、水杨酸、苯甲酸、油酸、硬脂酸中的一种或几种。
采用此步骤的有益效果是能够防止丙烯酸酯类树脂局部过硫化，改善其加工性能并延长胶料贮藏时间；
进一步，所述颜料选自铁蓝、钴蓝、立德粉、铬绿、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄中的一种或几种。
本发明还提供了一种无硅型导热垫片的制备方法，包括：
将防焦剂剂0～3份和丙烯酸酯类树脂100份放入开炼机，炼熟包辊，然后加入导热粉100～1000份、增塑剂10～40份和颜料0～3份，继续开炼，混炼均匀后加入硫化剂1～10份，薄通5～20次后开炼结束，将炼好的胶料加入到模具中，用具备加热功能的液压机在160～180℃下热压硫化3～10分钟成型，即得。
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
将硬脂酸和ACM树脂放入开炼机，炼熟包辊，然后加入氢氧化铝微粉、增塑剂和颜料，继续开炼，混炼均匀后加入硫化剂，薄通10次后开炼结束。将炼好的胶料加入到模具中，用四柱液压机在170℃的温度下热压硫化3分钟成型，得到200*400*2mm的DP-1200SF标准片材。
本实施例制备的无硅型导热垫片的导热系数可达1.0-1.5W/mK，具有表面粘性，100℃下连续工作1000小时无渗油、无老化现象，主要应用于硅油敏感场合的导热填隙。
实施例2
将硬脂酸和ACM树脂放入开炼机，炼熟包辊，然后加入氧化铝微粉、增塑剂和颜料，继续开炼，混炼均匀后加入硫化剂，薄通10次后开炼结束。将炼好的胶料加入到模具中，用四柱液压机在180℃的温度下热压硫化10分钟成型，得到200*400*2mm的DP-3000SF标准片材。
本实施例制备的无硅型导热垫片的导热系数可达2.5-3.0W/mK，具有表面粘性，100℃下连续工作1000小时无渗油、无老化现象，同时具有绝缘性，主要应用于散热性能要求较高的绝缘导热。
实施例3
将硬脂酸和ACM树脂放入开炼机，炼熟包辊，然后加入氧化铝微粉、增塑剂和颜料，继续开炼，混炼均匀后加入硫化剂，薄通10次后开炼结束。将炼好的胶料加入到模具中，用四柱液压机在180℃的温度下热压硫化8分钟成型，得到200*400*2mm的DP-5000SF标准片材。
本实施例制备的无硅型导热垫片的导热系数可达5.0-5.5W/mK，具有表面粘性，100℃下连续工作1000小时无渗油、无老化现象，主要应用于散热性能要求很高，无绝缘要求的电子元器件散热。
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 (3)
1.一种无硅型导热垫片，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：
将硬脂酸和ACM树脂放入开炼机，炼熟包辊，然后加入氢氧化铝微粉、增塑剂和颜料，继续开炼，混炼均匀后加入硫化剂，薄通10次后开炼结束，将炼好的胶料加入到模具中，用四柱液压机在170℃的温度下热压硫化3分钟成型，得到200＊400＊2mm的DP-1200SF标准片材。
2.一种无硅型导热垫片，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：
将硬脂酸和ACM树脂放入开炼机，炼熟包辊，然后加入氧化铝微粉、增塑剂和颜料，继续开炼，混炼均匀后加入硫化剂，薄通10次后开炼结束，将炼好的胶料加入到模具中，用四柱液压机在180℃的温度下热压硫化10分钟成型，得到200＊400＊2mm的DP-3000SF标准片材。
3.一种无硅型导热垫片，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：
将硬脂酸和ACM树脂放入开炼机，炼熟包辊，然后加入氧化铝微粉、增塑剂和颜料，继续开炼，混炼均匀后加入硫化剂，薄通10次后开炼结束，将炼好的胶料加入到模具中，用四柱液压机在180℃的温度下热压硫化8分钟成型，得到200＊400＊2mm的DP-5000SF标准片材。
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