CN108690355A - 一种柔性热传导片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种柔性热传导片，由包括以下质量份的原料混合后依次经过压延、初步固化、收卷、高温固化以及切片制备而成：80～90质量份的乙烯基聚硅氧烷；10～20质量份的增韧剂；1.2～1.5质量份的含氢聚硅氧烷；0.01‑0.2质量份的铂催化剂；0.001‑0.01质量份的抑制剂；100～200质量份的碳纤维；5质量份的气相白炭黑；170～200质量份的氧化铝、氧化锌、碳化硅、铝粉、氮化硼和氮化铝中的一种或多种。

Description

一种柔性热传导片及其制备方法
技术领域
本发明属于柔性热传导片技术领域，具体涉及一种柔性热传导片及其制备方法。
背景技术
随着电子器件的小型化，高集成化，对热界面材料的要求越来越高，传统的柔性热传导片已经满足不了传热需求，另一方面传统的导热材料当导热系数大于5W/m.K时，导热材料基本丧失力学性能，制成的垫片无回弹，强度差，也有通过添加碳纤维并且取向来获得高导热系数，但是取向度不高，只进行了一维取向，在垂直的平面上无法定向，而且制成的垫片非常脆，几乎无力学强度，也没办法批量生产。
目前已有的实现方案：大量填充片状石墨，垂直挤压成片，获得高取向高导热。
使用碳纤维挤压成片的无法在二维上进行取向，取向性不高，使用硅橡胶填充量小，导热差，使用液体硅胶填充制作的热传导片，强度差而且脆。
众所周知，石墨和碳纤维具有高导热性，但是他们的导热性都具有方向性，石墨呈片状结构，沿着平面方向导热最高，但是比表面积大，难填充，强行填充制成的垫片强度差。碳纤维呈纤维状，导热沿着纤维方向传递，在立体空间呈现多重方向性，通过挤压可以使得碳纤维沿平面取向，但是碳纤维在平面上仍然具有方向性，因此取向性程度并不高，很大程度限制的垫片垂直方向的整体导热系数，另一方面使用硅橡胶作为基胶填充碳纤维填充量小，填充量的大小直接决定垫片导热系数的大小，因此使用硅橡胶体系导热系数受到严重限制，并且无法实现连续化生产；另外使用甲基乙烯基聚硅氧烷来填充填料，虽然可以提高填充量，但是甲基乙烯基聚硅氧烷制作的垫片强度差，同样无法实现连续化生产。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种柔性热传导片及其制备方法，本发明提供的柔性热传导片在实现碳纤维的高度取向的同时还具有高强度，方便使用、可靠性高，可实现连续化生产。
本发明提供了一种柔性热传导片，由包括以下质量份的原料混合后依次经过压延、初步UV光固化、收卷、高温固化以及切片制备而成：
80～95质量份的乙烯基聚硅氧烷；
10～20质量份的增韧剂，所述增韧剂选自可UV固化的有机硅树脂及改性有机硅树脂，可UV固化的环氧树脂及改性环氧树脂，可UV固化的聚氨酯及改性聚氨酯树脂中的一种或多种；
1.2～1.5质量份的含氢聚硅氧烷；
0.01～0.2质量份的铂催化剂；
0.001～0.01质量份的抑制剂；
100～200质量份的碳纤维；
5质量份的气相白炭黑；
170～200质量份的氧化铝、氧化锌、碳化硅、铝粉、氮化铝和氮化硼中的一种或多种。
优选的，所述乙烯基聚硅氧烷的粘度为100～300000mPa·s，优选2000～20000mPa·s。
优选的，所述含氢聚硅氧烷的含氢量0.05wt％～1.5wt％，优选0.2wt％～0.5wt％。
优选的，所述铂催化剂为聚乙烯基硅氧烷-铂络合物。
优选的，所述抑制剂为乙炔基环己醇、甲基丁炔醇、多乙烯基聚硅氧烷中的一种或多种。
优选的，所述碳纤维的长度为50～500μm，直径为5～20微米。
优选的，所述气相白炭黑的粒径为粒径1～100nm，优选5～20nm；
所述氧化铝选自球形氧化铝，所述球形氧化铝的粒径为0.1～120μm；
所述氮化铝的粒径为0.4～90μm；
所述氧化锌的粒径为0.1～10μm，
所述氮化硼的粒径为0.1～300μm。
本发明还提供了一种上述柔性热传导片的制备方法，包括以下步骤：
将氧化铝、氧化锌、氮化硼和氮化铝中的一种或多种、乙烯基聚硅氧烷、环氧改性丙烯酸酯、含氢聚硅氧烷、铂催化剂、抑制剂、气相白炭黑和碳纤维混合，得到混合物；
将所述混合物经过压延，得到胶料；
将所述胶料与基片复合后经过初步UV光固化，得到柔软粘性的垫片；所述的UV光为紫外光，紫外波长为320～450nm；
将所述柔软粘性的垫片收卷后进行高温模压固化、切片，得到柔性热传导片。
优选的，所述压延采用五辊压延机进行压延。
优选的，所述UV光固化的温度为25±5℃，时间为1s～5min；
所述高温固化的温度为80～150℃，时间为1～60min。
与现有技术相比，本发明提供了一种柔性热传导片，由包括以下质量份的原料混合后依次经过压延、初步UV光固化、收卷、高温固化以及切片制备而成：80～95质量份的乙烯基聚硅氧烷；10～20质量份的增韧剂，所述增韧剂选自可UV固化的有机硅树脂及改性有机硅树脂，可UV固化的环氧树脂及改性环氧树脂，可UV固化的聚氨酯及改性聚氨酯树脂中的一种或多种；1.2～1.5质量份的含氢聚硅氧烷；0.01～0.2质量份的铂催化剂；0.001～0.01质量份的抑制剂；100～200质量份的碳纤维；5质量份的气相白炭黑；170～200质量份的氧化铝、氧化锌、氮化铝和氮化硼中的一种或多种。本发明通过压延机可以使碳纤维实现一维平面高度取向，碳纤维的长径方向会沿着剪切方向取向排列，再将已经平面取向好的垫片进行堆叠，使得碳纤维在立体空间上高度取向，从而使得高度取向的碳纤维垫片成为可能。本发明使用有机硅和增韧剂树脂复合体系进行两步反应，第一步增韧剂树脂完成初步UV光固化，第二步有机硅树脂利用过氧化物固化剂实现高温固化。环氧改性丙烯酸树脂体系增加了垫片的柔韧性，同时又不影响体系的填充性，第一步的初步固化使得第二步反应的体系不会参与到第一步反应中，最后通过加成反应实现交联，使垫片获得高强度。本发明采用了有机硅树脂和增韧剂树脂的复合体系，实现了碳纤维高填充量的情况下仍然具有高强度。增韧剂树脂通过固化增加了柔性热传导片的柔韧性，同时也方便了收卷，实现了连续化生产。
附图说明
图1为实施例1提供的柔性热传导片的扫描电镜图；
图2为对比例1提供的柔性热传导片的扫描电镜图；
图3为实施例2提供的柔性热传导片的扫描电镜图；
图4为实施例5制备的柔性热传导片的扫描电镜图。
具体实施方式
本发明提供了一种柔性热传导片，由包括以下质量份的原料混合后依次经过压延、初步固化、收卷、高温固化以及切片制备而成：
80～95质量份的乙烯基聚硅氧烷；
10～20质量份的增韧剂；
1.2～1.5质量份的含氢聚硅氧烷；
0.01～0.2质量份的铂催化剂；
0.001～0.01质量份的抑制剂；
100～200质量份的碳纤维；
5质量份的气相白炭黑；
170～200质量份的氧化铝、氧化锌、碳化硅、铝粉、氮化铝和氮化硼中的一种或多种。
本发明提供的柔性热传导片的制备原料包括80～95质量份的乙烯基聚硅氧烷，优选为90～95质量份。所述乙烯基聚硅氧烷的粘度为1000～300000mpa·s，优选为2000～20000mpa·s，更优选为5000～10000mpa·s。
本发明提供的柔性热传导片的制备原料还包括10～20质量份的增韧剂，优选为15～20质量份。所述增韧剂选自可UV固化的有机硅树脂及改性有机硅树脂，可UV固化的环氧树脂及改性环氧树脂，可UV固化的聚氨酯及改性聚氨酯树脂中的一种或多种，优选为UV环氧改性丙烯酸树脂。
本发明提供的柔性热传导片的制备原料还包括1.2～1.5质量份的含氢聚硅氧烷。所述含氢聚硅氧烷的含氢量为0.05wt％～1.5wt％，优选0.2wt％～0.5wt％。
本发明提供的柔性热传导片的制备原料还包括0.01～0.2质量份的铂催化剂；所述铂催化剂为聚乙烯基硅氧烷-铂络合物。
本发明提供的柔性热传导片的制备原料还包括0.001～0.01质量份的抑制剂；所述抑制剂为乙炔基环己醇、甲基丁炔醇、多乙烯基聚硅氧烷中的一种或多种。
本发明提供的柔性热传导片的制备原料还包括100～200质量份的碳纤维，优选为150～200质量份。在本发明中，所述碳纤维的长度优选为50～500μm，优选为100～150μm，直径为5～20微米，优选为10～15微米
本发明提供的柔性热传导片的制备原料还包括5质量份的气相白炭黑。所述气相白炭黑的粒径为粒径20～200nm，优选为50～150nm。
本发明提供的柔性热传导片的制备原料还包括170～200质量份的氧化铝、氧化锌、碳化硅、铝粉、氮化铝和氮化硼中的一种或多种。所述氧化铝选自球形氧化铝，所述球形氧化铝的粒径为0.1～120μm，优选为5～40μm；所述氮化铝的粒径为0.4～90μm。所述氧化锌的粒径为0.1～10μm，优选为0.5～5μm，所述氮化硼的粒径为0.1～300μm，优选为1～200μm，更优选为10～100μm。
在本发明的一些具体实施方式中，所述柔性热传导片的制备原料包括粒径为5μm的球形氧化铝和粒径为20μm的球形氧化铝；在本发明的另一些具体实施方式中，所述柔性热传导片的制备原料包括粒径为5μm的球形氧化铝和粒径为15μm的氮化硼；在本发明的一些具体实施方式中，所述柔性热传导片的制备原料包括粒径为20μm的球形氧化铝和粒径为40μm的球形氧化铝；在本发明的一些具体实施方式中，所述柔性热传导片的制备原料包括粒径为5μm的氮化铝。
本发明将上述原料混合后依次经过压延、初步UV光固化、收卷、高温模压固化以及切片，得到柔性热传导片。
本发明还提供了一种上述柔性热传导片的制备方法，包括以下步骤：
将氧化铝、氧化锌、氮化硼和氮化铝中的一种或多种、乙烯基聚硅氧烷、环氧改性丙烯酸树脂、含氢聚硅氧烷、铂催化剂、抑制剂、气相白炭黑和碳纤维混合，得到混合物；
将所述混合物经过压延，得到胶料；
将所述胶料与基片复合后经过初步UV光固化，得到柔软粘性的垫片；所述的UV光为紫外光，波长320～450nm；
将所述柔软粘性的垫片收卷后进行高温模压固化、切片，得到柔性热传导片。
具体的，本发明首先将制备柔性热传导片的原料进行混合，本发明对所述混合的方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的能够将原料混合均匀的方法即可。
得到混合物之后，将所述混合物进行压延，得到胶料。本发明对所述压延的方式并没有特殊限制，能够将使碳纤维实现一维平面高度取向，碳纤维的长径方向会沿着剪切方向取向排列的压延方式即可。在本发明中，优选采用五辊压延机进行压延。
接着，将所述胶料与基片复合后经过初步UV光固化，得到柔软垫片。其中，所述基片优选为PET基片。其中，所述胶料中的增韧剂在经过初步UV光固化后，胶料完成初步固化，从而形成了具有一定力学性能的柔软垫片。所述初步UV光固化为紫外光固化，紫外波长为320～450nm，所述初步UV光固化的温度为25±5℃，时间为1s～5min。增韧剂通过固化增加了柔性热传导片的柔韧性，同时也方便了收卷，实现了连续化生产。
然后，将柔软的垫片从基片中剥离，进行收卷。收卷的同时实现了碳纤维进行二次取向，使碳纤维在立体空间上高度取向，从而使得高度取向的碳纤维垫片成为可能。
收卷后，进行高温固化。所述高温固化中乙烯基聚硅氧烷和含氢聚硅氧烷发生加成反应实现高温固化。所述高温固化的温度为80～150℃，优选为100～120℃，时间为1～60min，优选为15～30min。
第一步的初步固化使得第二步高温固化的体系不会参与到第一步反应中，最后通过高温实现硅氢加成反应，双重固化体系使垫片获得高强度高弹性。
最后，进行切片，得到柔性热传导片。
本发明通过压延机可以使碳纤维实现一维平面高度取向，碳纤维的长径方向会沿着剪切方向取向排列，再将已经平面取向好的垫片进行复合，使得碳纤维在立体空间上高度取向，从而使得高度取向的碳纤维垫片成为可能。本发明使用有机硅和增韧剂树脂复合体系进行两步反应，第一步环氧改性丙烯酸树脂完成初步固化，第二步有机硅树脂利用硅氢加成反应实现高温固化。增韧剂树脂体系增加了垫片的柔韧性，同时又不影响体系的填充性，第一步的初步固化使得第二步反应的体系不会参与到第一步反应中，最后通硅氢加成反应实现交联固化，使垫片获得高强度。本发明采用了有机硅树脂和增韧剂树脂的复合体系，实现了碳纤维高填充量的情况下仍然具有高强度。增韧剂树脂通过固化增加了柔性热传导片的柔韧性，同时也方便了收卷，实现了连续化生产。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的柔性热传导片及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
配方为：乙烯基聚硅氧烷，乙烯基摩尔含量0.05mmoles/gm，粘度10000mpa.s：90质量份、环氧改性丙烯酸UV树脂：10质量份、含氢聚硅氧烷，含氢摩尔含量3.0mmole/gm：1.6质量份、碳纤维100μm:100质量份、球形氧化铝5μm:150质量份、球形氧化铝20μm:50质量份、聚乙烯基硅氧烷-铂络合物0.2质量份、乙炔基环己醇0.005质量份、气相白碳黑20nm：5质量份。
制备方法：将上述原料压延成片，经过UV初步固化，收卷，再切成块状模压120℃固化15min，垂直切片2mm，显微镜下观察表面和截面，纤维高度有序排列。
参见图1，图1为实施例1提供的柔性热传导片的扫描电镜图。
对比例1
配方为：乙烯基聚硅氧烷，乙烯基摩尔含量0.05mmoles/gm，粘度10000mpa.s：90质量份、环氧改性丙烯酸UV树脂：10质量份、含氢聚硅氧烷，含氢摩尔含量3.0mmole/gm：1.6质量份、碳纤维100μm:100质量份、球形氧化铝5μm:150质量份、球形氧化铝20μm:50质量份、聚乙烯基硅氧烷-铂络合物0.2质量份、乙炔基环己醇0.005质量份、气相白碳黑20nm：5质量份。
压延成2mm厚的片材，120℃烘烤15min固化，显微镜下观察表面和截面，纤维无序排列。
参见图2，图2为对比例1提供的柔性热传导片的扫描电镜图。
实施例2
配方为：乙烯基聚硅氧烷，乙烯基摩尔含量0.06mmole/gm，粘度5000mpa.s：95质量份、环氧改性丙烯酸UV树脂：5质量份、含氢聚硅氧烷，含氢摩尔含量0.3％：1.7质量份、聚乙烯基硅氧烷-铂络合物0.15质量份、乙炔基环己醇，0.004质量份、碳纤维100μm:100质量份、球形氧化铝5μm:150质量份、氮化硼15μm:20质量份、气相白碳黑20nm：5质量份。
制备方法：将上述原料混合后压延成片，经过UV初步固化，收卷，再切成块状模压120℃固化15min，垂直切片2mm，显微镜下观察表面和截面，纤维高度有序排列。
参见图3，图3为实施例2提供的柔性热传导片的扫描电镜图。
对比例2
配方为：乙烯基聚硅氧烷，乙烯基摩尔含量0.06mmole/gm，粘度5000mpa.s：100质量份、环氧改性丙烯酸UV树脂：0质量份、含氢聚硅氧烷，含氢摩尔含量3.0mmole/gm：1.7质量份、聚乙烯基硅氧烷-铂络合物0.15质量份、乙炔基环己醇0.004质量份、碳纤维100μm:100质量份、球形氧化铝5μm:150质量份、氮化硼15μm:20质量份、气相白碳黑20nm：5质量份。
材料无力学性能，无法收卷切块。
实施例3
配方为：乙烯基聚硅氧烷，乙烯基摩尔含量0.05mmoles/gm，粘度10000mpa.s：90质量份、环氧改性丙烯酸UV树脂：10质量份、含氢聚硅氧烷，含氢摩尔含量3.0mmole/gm：1.5质量份、聚乙烯基硅氧烷-铂络合物0.2质量份、乙炔基环己醇0.005质量份、碳纤维150μm:150质量份、球形氧化铝5μm:150质量份、球形氧化铝20μm:50质量份、气相白碳黑20nm：5质量份。
制备方法：将上述原料混合后压延成片，经过UV初步固化，收卷，再切成块状模压120℃固化15min，垂直切片2mm，制片显微镜下观察表面和截面，纤维取向度没有实施例2高，纤维有团聚现象。
对比例3
配方为：乙烯基聚硅氧烷，乙烯基摩尔含量0.05mmoles/gm，粘度10000mpa.s：90质量份、环氧改性丙烯酸UV树脂：10质量份、含氢聚硅氧烷，含氢摩尔含量3.0mmole/gm：1.5质量份、聚乙烯基硅氧烷-铂络合物0.2质量份、乙炔基环己醇0.005质量份、碳纤维50μm:150质量份、球形氧化铝5μm:150质量份、球形氧化铝20μm:50质量份、气相白碳黑20nm：5质量份。
制备方法：按照实施例3的方法进行柔性热传导片的制备，制片显微镜下观察表面和截面，纤维的分散性明显高于实施例3，纤维没有团聚现象，但是取向情况没有实施例2高。
由于碳纤维长度短，相比长度为150μm的纤维在不容易缠绕。
实施例4
配方为：乙烯基聚硅氧烷，乙烯基摩尔含量0.05mmoles/gm，粘度10000mpa.s：90质量份、环氧改性丙烯酸UV树脂：10质量份、含氢聚硅氧烷，含氢摩尔含量3.0mmole/gm：1.6质量份、聚乙烯基硅氧烷-铂络合物0.2质量份、乙炔基环己醇0.005质量份、碳纤维100μm:200质量份、球形氧化铝20μm:150质量份、球形氧化铝40μm:50质量份、气相白碳黑20nm：5质量份。
制备方法：将上述原料混合后压延成片，经过UV初步固化，收卷，再切成块状模压120℃固化15min，垂直切片2mm。
可以收卷成块模压，制片显微镜下观察表面和截面，纤维的分散性以及取向性明显差于实施例2和3，纤维倾斜和堆积排列。
对比例4
配方为：乙烯基聚硅氧烷，乙烯基摩尔含量0.25mmoles/gm，粘度200mpa.s：90质量份、环氧改性丙烯酸UV树脂：10质量份、含氢聚硅氧烷，含氢摩尔含量3.0mmole/gm：2.0质量份、聚乙烯基硅氧烷-铂络合物0.2质量份、乙炔基环己醇0.005质量份、碳纤维100μm:200质量份、球形氧化铝20μm:150质量份、球形氧化铝40μm:50质量份、气相白碳黑20nm：5质量份。
按照实施例4的制备工艺进行柔性热传导片的制备，由于碳纤维长纤维的特点在低粘度的胶水中分散性差，所用胶水粘度小混合后胶料很难分散，不能成型。
实施例5
配方为：乙烯基聚硅氧烷，乙烯基摩尔含量0.05mmoles/gm，粘度10000mpa.s：90质量份、环氧改性丙烯酸UV树脂：10质量份、含氢聚硅氧烷，含氢摩尔含量3.0mmole/gm：1.6质量份、聚乙烯基硅氧烷-铂络合物0.2质量份、乙炔基环己醇0.005质量份、碳纤维100μm:200质量份、氮化铝5μm:200质量份、气相白碳黑20nm：5质量份。
制备方法：将上述原料混合后压延成片，经过UV初步固化，收卷，再切成块状模压120℃固化15min，垂直切片2mm。
制片显微镜下观察表面和截面，纤维取向性好，导热效果好于实施例4。
参见图4，图4为实施例5制备的柔性热传导片的扫描电镜图。
对比例5
配方为：乙烯基聚硅氧烷，乙烯基摩尔含量0.05mmoles/gm，粘度10000mpa.s：90质量份、环氧改性丙烯酸UV树脂：10质量份、含氢聚硅氧烷，含氢摩尔含量3.0mmole/gm：1.6质量份、聚乙烯基硅氧烷-铂络合物0.2质量份、乙炔基环己醇0.005质量份、碳纤维100μm:200质量份、氧化铝不定型颗粒5μm:200质量份、气相白碳黑20nm：5质量份。
制备工艺同实施例5，制片显微镜下观察表面和截面，纤维取向性好，导热差于实施例5。
实施例6
配方为：乙烯基聚硅氧烷，乙烯基摩尔含量0.06mmoles/gm，粘度5000mpa.s：80质量份、环氧改性丙烯酸UV树脂：20质量份、含氢聚硅氧烷，含氢摩尔含量3.0mmole/gm：1.6质量份、聚乙烯基硅氧烷-铂络合物0.2质量份、乙炔基环己醇0.005质量份、碳纤维150μm:100质量份、球形氧化铝5μm:100质量份、球形氧化铝20μm:100质量份、气相白碳黑20nm：5质量份。
制备方法：将上述原料混合后压延成片，经过UV初步固化，收卷，再切成块状模压120℃固化15min，垂直切片2mm。
制片显微镜下观察表面和截面，纤维取向性好。
对比例6
配方为：乙烯基聚硅氧烷，乙烯基摩尔含量0.06mmoles/gm，粘度5000mpa.s：40质量份、环氧改性丙烯酸UV树脂：60质量份、含氢聚硅氧烷，含氢摩尔含量3.0mmole/gm：1.6质量份、聚乙烯基硅氧烷-铂络合物0.2质量份、乙炔基环己醇0.005质量份、碳纤维150μm:100质量份、球形氧化铝5μm:100质量份、球形氧化铝20μm:100质量份、气相白碳黑20nm：5质量份。
按照实施例6的工艺进行制备，但无法收卷粘合成块。环氧改性丙烯酸树脂含量达到60后光固化造成垫片表面粘性低硬度高，收卷之后片与片之间无法粘合，本发明采用双重固化体系，UV固化提供初始韧性的半固化状态来实现收卷工艺，收卷后再通过第二步模压固化成型，如果第一重固化就已经实现整体成片，片与片之间无法通过铂金催化再粘合，那么第二步固化就无法实施。
实施例7
对实施例1～6以及对比例1～6的产品进行性能测试，结果见表1
表1
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性热传导片，其特征在于，由包括以下质量份的原料混合后依次经过压延、初步UV光固化、收卷、高温固化以及切片制备而成：
80～95质量份的乙烯基聚硅氧烷；
10～20质量份的增韧剂，所述增韧剂选自可UV固化的有机硅树脂及改性有机硅树脂，可UV固化的环氧树脂及改性环氧树脂，可UV固化的聚氨酯及改性聚氨酯树脂中的一种或多种；
1.2～1.5质量份的含氢聚硅氧烷；
0.01～0.2质量份的铂催化剂；
0.001～0.01质量份的抑制剂；
100～200质量份的碳纤维；
5质量份的气相白炭黑；
170～200质量份的氧化铝、氧化锌、碳化硅、铝粉、氮化铝和氮化硼中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的柔性热传导片，其特征在于，所述乙烯基聚硅氧烷的粘度为100～300000mPa·s，优选2000～20000mPa·s。
3.根据权利要求1所述的柔性热传导片，其特征在于，所述含氢聚硅氧烷的含氢量0.05wt％～1.5wt％，优选0.2wt％～0.5wt％。
4.根据权利要求1所述的柔性热传导片，其特征在于，所述铂催化剂为聚乙烯基硅氧烷-铂络合物。
5.根据权利要求1所述的柔性热传导片，其特征在于，所述抑制剂为乙炔基环己醇、甲基丁炔醇、多乙烯基聚硅氧烷中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的柔性热传导片，其特征在于，所述碳纤维的长度为50～500μm，直径为5～20微米。
7.根据权利要求1所述的柔性热传导片，其特征在于，所述气相白炭黑的粒径为粒径1～100nm，优选5～20nm；
所述氧化铝选自球形氧化铝，所述球形氧化铝的粒径为0.1～120μm；
所述氮化铝的粒径为0.4～90μm；
所述氧化锌的粒径为0.1～10μm，
所述氮化硼的粒径为0.1～300μm。
8.一种如权利要求1～7任意一项所述的柔性热传导片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将氧化铝、氧化锌、氮化硼和氮化铝中的一种或多种、乙烯基聚硅氧烷、环氧改性丙烯酸酯、含氢聚硅氧烷、铂催化剂、抑制剂、气相白炭黑和碳纤维混合，得到混合物；
将所述混合物经过压延，得到胶料；
将所述胶料与基片复合后经过初步UV光固化，得到柔软粘性的垫片；所述的UV光为紫外光，紫外波长为320～450nm；
将所述柔软粘性的垫片收卷后进行高温模压固化、切片，得到柔性热传导片。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述压延采用五辊压延机进行压延。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述UV光固化的温度为25±5℃，时间为1s～5min；
所述高温固化的温度为80～150℃，时间为1～60min。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110511728A (zh) * 2019-07-17 2019-11-29 平湖阿莱德实业有限公司 一种泥状双组份高导热系数界面填隙材料及其制备方法
CN110591374A (zh) * 2019-09-05 2019-12-20 上海阿莱德实业股份有限公司 一种硅橡胶导热材料及其制备方法
WO2020119580A1 (zh) * 2018-12-10 2020-06-18 深圳先进技术研究院 有机硅石墨复合热界面材料及其制备方法和应用
CN112143465A (zh) * 2020-09-15 2020-12-29 上海阿莱德实业股份有限公司 高性能导热界面材料及其制备方法
CN112409798A (zh) * 2020-11-02 2021-02-26 深圳德邦界面材料有限公司 一种高导热垫片及其制备方法
JPWO2021039732A1 (zh) * 2019-08-26 2021-03-04
CN112538268A (zh) * 2020-12-08 2021-03-23 东莞烯事达新材料有限公司 一种高导热系数导热垫片的制备方法及装置
WO2021102621A1 (en) * 2019-11-25 2021-06-03 Dow Silicones Corporation Flame retardant polysiloxane composition
JP7573028B2 (ja) 2019-11-25 2024-10-24 ダウ シリコーンズ コーポレーション 難燃性ポリシロキサン組成物

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1973579A (zh) * 2004-06-11 2007-05-30 独立行政法人科学技术振兴机构 有机半导体元件
CN102040842A (zh) * 2010-10-28 2011-05-04 华南理工大学 自催化交联型有机硅-环氧复合材料及其制备方法
CN102096215A (zh) * 2009-12-14 2011-06-15 佳能株式会社 显示面板和图像显示装置
CN102161862A (zh) * 2011-02-25 2011-08-24 上海长润发涂料有限公司 一种uv光固化聚氨酯丙烯酸树脂组合物
CN103275496A (zh) * 2013-05-28 2013-09-04 卢儒 一种环氧树脂改性有机硅光固化材料及其制备方法
CN103865475A (zh) * 2014-03-26 2014-06-18 苏州桐力光电技术服务有限公司 一种透明有机硅凝胶粘接剂
CN105860822A (zh) * 2016-05-19 2016-08-17 东莞嘉卓成化工科技有限公司 一种高耐磨高柔韧性橡胶手感水性uv涂料及制备方法和使用方法
CN106366293A (zh) * 2016-08-30 2017-02-01 天津凯华绝缘材料股份有限公司 一种高耐候性和柔韧性环氧树脂的合成方法
CN106612617A (zh) * 2014-06-19 2017-05-03 英克伦股份有限公司 具有硅氧烷聚合物的组成物及物品
CN106906497A (zh) * 2016-08-30 2017-06-30 浙江三元电子科技有限公司 一种深枪色电磁屏蔽材料及其制备方法
CN107383373A (zh) * 2016-04-28 2017-11-24 湖北嘉德普安涂料股份有限公司 水性无机聚硅氧烷树脂及其制备方法
CN107652736A (zh) * 2017-10-23 2018-02-02 浙江天博新材料有限公司 一种环氧紫外光固化涂料
CN107709497A (zh) * 2015-06-04 2018-02-16 3M创新有限公司 可uv固化的环氧/丙烯酸酯粘合剂组合物
CN107880842A (zh) * 2017-11-13 2018-04-06 广州市白云化工实业有限公司 柔性导热垫片及其制备方法
CN108129847A (zh) * 2017-12-25 2018-06-08 广州旭川合成材料有限公司 一种轻量化导热片材及其制备方法和应用

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1973579A (zh) * 2004-06-11 2007-05-30 独立行政法人科学技术振兴机构 有机半导体元件
CN102096215A (zh) * 2009-12-14 2011-06-15 佳能株式会社 显示面板和图像显示装置
CN102040842A (zh) * 2010-10-28 2011-05-04 华南理工大学 自催化交联型有机硅-环氧复合材料及其制备方法
CN102161862A (zh) * 2011-02-25 2011-08-24 上海长润发涂料有限公司 一种uv光固化聚氨酯丙烯酸树脂组合物
CN103275496A (zh) * 2013-05-28 2013-09-04 卢儒 一种环氧树脂改性有机硅光固化材料及其制备方法
US20170101566A1 (en) * 2014-03-26 2017-04-13 Dong Shi Transparent organosilicon gel adhesive
CN103865475A (zh) * 2014-03-26 2014-06-18 苏州桐力光电技术服务有限公司 一种透明有机硅凝胶粘接剂
CN106612617A (zh) * 2014-06-19 2017-05-03 英克伦股份有限公司 具有硅氧烷聚合物的组成物及物品
CN107709497A (zh) * 2015-06-04 2018-02-16 3M创新有限公司 可uv固化的环氧/丙烯酸酯粘合剂组合物
CN107383373A (zh) * 2016-04-28 2017-11-24 湖北嘉德普安涂料股份有限公司 水性无机聚硅氧烷树脂及其制备方法
CN105860822A (zh) * 2016-05-19 2016-08-17 东莞嘉卓成化工科技有限公司 一种高耐磨高柔韧性橡胶手感水性uv涂料及制备方法和使用方法
CN106366293A (zh) * 2016-08-30 2017-02-01 天津凯华绝缘材料股份有限公司 一种高耐候性和柔韧性环氧树脂的合成方法
CN106906497A (zh) * 2016-08-30 2017-06-30 浙江三元电子科技有限公司 一种深枪色电磁屏蔽材料及其制备方法
CN107652736A (zh) * 2017-10-23 2018-02-02 浙江天博新材料有限公司 一种环氧紫外光固化涂料
CN107880842A (zh) * 2017-11-13 2018-04-06 广州市白云化工实业有限公司 柔性导热垫片及其制备方法
CN108129847A (zh) * 2017-12-25 2018-06-08 广州旭川合成材料有限公司 一种轻量化导热片材及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MA,QS等: "Effects of pyrolysis processes on microstructure and mechanical properties of C-f/Si-O-C composites fabricated by preceramic polymer pyrolysis", 《CERAMICS INTERNATIONAL》 *
李珺鹏: "功能型聚合物基导热/导电复合材料的制备与应用", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *
樱田一郎: "《纤维的化学》", 30 September 1982, 纺织工业出版社 *
韩永军: "高强石墨基复合材料的低成本制备与性能研究", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020119580A1 (zh) * 2018-12-10 2020-06-18 深圳先进技术研究院 有机硅石墨复合热界面材料及其制备方法和应用
CN110511728A (zh) * 2019-07-17 2019-11-29 平湖阿莱德实业有限公司 一种泥状双组份高导热系数界面填隙材料及其制备方法
JPWO2021039732A1 (zh) * 2019-08-26 2021-03-04
JP7257529B2 (ja) 2019-08-26 2023-04-13 富士フイルム株式会社 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス
CN114269848A (zh) * 2019-08-26 2022-04-01 富士胶片株式会社 导热材料形成用组合物、导热材料、导热片、带导热层的器件
EP4024445A4 (en) * 2019-08-26 2023-01-11 FUJIFILM Corporation COMPOSITION FOR FORMING A THERMOCONDUCTIVE MATERIAL, THERMOCONDUCTIVE MATERIAL, THERMOCONDUCTIVE SHEET AND DEVICE PROVIDED WITH A THERMOCONDUCTIVE LAYER
CN110591374A (zh) * 2019-09-05 2019-12-20 上海阿莱德实业股份有限公司 一种硅橡胶导热材料及其制备方法
JP2023509568A (ja) * 2019-11-25 2023-03-09 ダウ シリコーンズ コーポレーション 難燃性ポリシロキサン組成物
JP7573028B2 (ja) 2019-11-25 2024-10-24 ダウ シリコーンズ コーポレーション 難燃性ポリシロキサン組成物
WO2021102621A1 (en) * 2019-11-25 2021-06-03 Dow Silicones Corporation Flame retardant polysiloxane composition
CN114729190A (zh) * 2019-11-25 2022-07-08 美国陶氏有机硅公司 阻燃聚硅氧烷组合物
CN112143465A (zh) * 2020-09-15 2020-12-29 上海阿莱德实业股份有限公司 高性能导热界面材料及其制备方法
CN112409798A (zh) * 2020-11-02 2021-02-26 深圳德邦界面材料有限公司 一种高导热垫片及其制备方法
CN112538268A (zh) * 2020-12-08 2021-03-23 东莞烯事达新材料有限公司 一种高导热系数导热垫片的制备方法及装置

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