CN108822807A - 一种新型导热材料及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型导热材料及其生产工艺，它是由中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝按质量比为1:1:1加入到高速混合机中进行混合，在混合的同时给物料加热，同时加入改性剂，120℃‑160℃下反应8‑10min，反应结束后，通过超声波振动筛去除杂质后包装成合格产品。本发明选择三种产品按照质量比1:1:1复配，通过不同粒度产品的合理搭配可以提高物料的添加比例，颗粒搭配合理的产品比单一产品可降低30%的吸油率，且改性后的产品同未改性的产品比较可以降低体系30%吸油率。导热提高25%，比重降低了25%，阻燃可以达到V0级。
Description
技术领域
本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种新型导热材料及其生产工艺。
背景技术
根据国家目前新能源产业要求，导热产品除了要有良好的导热性能，还有要有一定的阻燃功能，并且还要求必须减轻产品重量。以前市场上产品为单一的氧化铝产品，即无法达到阻燃要求而且重量较重。氢氧化铝产品的特殊性能正好解决了以上问题。一方面氢氧化铝具有良好的导热性能。氢氧化铝还是国际上广泛使用的环保阻燃剂，并且氢氧化铝的比重为2.4 kg/m3，而氧化铝的比重为3.6 kg/m3，氢氧化铝在同等添加数量上的重量只有氧化铝的三分之一，可以大大的减轻了产品的总重量。所以氢氧化铝的有效应用可以加速我国新能源产业的发展速度，是氧化铝的良好替代品。但是氢氧化铝极性较大，以及氢键的影响，使其颗粒间极易团聚，并且氢氧化铝与有机聚合物两者间相容性差，若简单使用，将会在导热材料中分散和分布不均，影响导热性能。从而限制了其在导热材料中的应用，达不到预期的效果，所以必须采取有效的措施以改善导热粉体的使用。
关于湿法改性和干法改性的问题，一直都有争议，目前主要工艺方法如下：如果前期生产工艺为湿法生产，则改性工作可以在生产中一次性改好，这样即可以节约成本又可以简化工艺。如果前期为干法生产工艺，再进行湿法改性，则增加工艺流程，增加成本，还要进行废水处理，得不偿失。并且湿法改性的效率极低，要大幅增加处理剂的用量（一般处理剂的价格都非常昂贵），并且残余的处理剂还要经过严格的废水处理，否则会造成严重的环境污染。现干法处理的粉尘问题已通过生产工艺的密闭、连续性和收尘的粉尘处理工艺，以达到了整个生产工艺的无尘化。总体来说，干法处理工艺远远优于湿法处理。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种新型导热材料及其生产工艺，通过使用氢氧化铝部分替代氧化铝实现的导热、阻燃和轻量化要求，同时通过对氢氧化铝的改性，提高了氢氧化铝的相容性，使得氢氧化铝可以达到更高的添加量，比较单一使用氧化铝降低了30%的吸油率，导热提高25%（从1.5 W/m·K提高到2 W/m·K），比重降低了25%（从2.4kg/m3降低到1.8 kg/m3），阻燃可以达到V0级。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种新型导热材料，它是由中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝和改性剂制成，其中，中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝的质量比为1:1:1的比例，改性剂的添加量占氧化铝和氢氧化铝质量总和的0.3%-0.5%。
所述中粒径D(50):5µm的氧化铝的粒径分布为D（90）小于20µm。
所述中粒径D(50):10µm氢氧化铝的粒度要求为D（10）大于5µm，D（90）小于30µm。
所述中粒径D(50):50µm氢氧化铝的粒度要求为D（10）大于20µm，D（90）小于100µm。
所述改性剂为十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂。
所述的新型导热材料的生产工艺，步骤如下：将中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝按照质量比为1:1:1的比例把三种产品同时加入到高速混合机中进行混合，在混合的同时给物料加热，同时加入十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂，在120℃-160℃下，反应8-10min，反应结束后出料，通过超声波振动筛去除杂质后包装成合格产品。
所述超声波振动筛的目数为80目。
本发明的有益效果：本发明首先通过选择不同颗粒粒度的氧化铝和氢氧化铝混合使用，即可以达到导热要求，并符合阻燃要求，并且不同颗粒的合理搭配还降低了体系粘度，改善加工工艺，以上混配产品在通过添加适当的硅烷偶联剂进行改性处理进一步降低体系粘度，可以实现导热材料减重四分之一（导热材料的比重从2.4kg/m3降低到1.8 kg/m3）可以达到欧盟最高阻燃等级V0级，为本产品的应用打开了更广阔的空间。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
本实施例的新型导热材料，它是由中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝和改性剂制成，其中，中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝的质量比为1:1:1，改性剂为十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂，添加量占氧化铝和氢氧化铝质量总和的0.4%。
其中粒径D(50):5µm的氧化铝的粒径分布为D（90）小于20µm；中粒径D(50):10µm氢氧化铝的粒度要求为D（10）大于5µm，D（90）小于30µm；中粒径D(50):50µm氢氧化铝的粒度要求为D（10）大于20µm，D（90）小于100µm。
本实施例的的新型导热材料的生产工艺，步骤如下：将中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝按照质量比为1:1:1的比例把三种产品同时加入到高速混合机中进行混合，在混合的同时给物料加热，同时加入十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂，在140℃下，反应9min，反应结束后出料，通过80目超声波振动筛去除杂质后包装成合格产品。可以添加到总质量的85%，导热值可以达到2 W/m·K，粉体的吸油率为8g/ml。阻燃可以达到V0级。
实施例2
本实施例的新型导热材料，它是由中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝和改性剂制成，其中，中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝的质量比为1:1:1，改性剂为十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂，添加量占氧化铝和氢氧化铝质量总和的0.3%。
其中粒径D(50):5µm的氧化铝的粒径分布为D（90）小于20µm；中粒径D(50):10µm氢氧化铝的粒度要求为D（10）大于5µm，D（90）小于30µm；中粒径D(50):50µm氢氧化铝的粒度要求为D（10）大于20µm，D（90）小于100µm。
本实施例的的新型导热材料的生产工艺，步骤如下：将中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝按照质量比为1:1:1的比例把三种产品同时加入到高速混合机中进行混合，在混合的同时给物料加热，同时加入十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂，在120℃下，反应8min，反应结束后出料，通过80目超声波振动筛去除杂质后包装成合格产品。可以添加到总质量的85%，导热值可以达到2 W/m·K，粉体的吸油率为8g/ml。阻燃可以达到V0级。
实施例3
本实施例的新型导热材料，它是由中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝和改性剂制成，其中，中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝的质量比为1:1:1，改性剂为十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂，添加量占氧化铝和氢氧化铝质量总和的0.5%。
其中粒径D(50):5µm的氧化铝的粒径分布为D（90）小于20µm；中粒径D(50):10µm氢氧化铝的粒度要求为D（10）大于5µm，D（90）小于30µm；中粒径D(50):50µm氢氧化铝的粒度要求为D（10）大于20µm，D（90）小于100µm。
本实施例的的新型导热材料的生产工艺，步骤如下：将中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝按照质量比为1:1:1的比例把三种产品同时加入到高速混合机中进行混合，在混合的同时给物料加热，同时加入十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂，在160℃下，反应8-10min，反应结束后出料，通过80目超声波振动筛去除杂质后包装成合格产品。可以添加到总质量的85%，导热值可以达到2 W/m·K，粉体的吸油率为8g/ml。阻燃可以达到V0级。
对比例1（未改性）
单独使用中粒径D(50):5µm的氧化铝，产品没有阻燃效果，并且比重较高（比重2.4 kg/m3）；添加量82%；导热值1.5 W/m·K、吸油率12 g/ml。
对比例2（未改性）
使用粒度分别为中粒径D(50):5µm的氧化铝和中粒径D(50):10µm的氢氧化铝，按1：2质量比例使用，可以达到相应的阻燃要求（阻燃等级V0级）和比重要求（比重1.8 kg/m3），但是添加量仅为78%，吸油率16 g/ml，导热值小于1 W/m·K，达不到导热要求（导热最低要求为1W/m·K），不合格。
对比例3（未改性）
使用粒度分别为中粒径D(50):10µm的氢氧化铝和中粒径D(50):50µm的氢氧化铝，按1：1质量比例使用，可以达到相应的阻燃要求（阻燃等级V0级）和比重要求（比重1.6 kg/m3），但是添加量仅为78%，吸油率16 g/ml，导热值小于1 W/m·K，达不到导热要求（导热最低要求为1 W/m·K），不合格。
对比例4（未改性）
本实施例的导热材料由中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝按质量比为1:1:1复配而成，不经过改性，可以达到相应的阻燃要求（阻燃等级V0级）和比重要求（比重1.8 kg/m3），添加量82%；导热值1.5 W/m·K、吸油率12 g/ml。
因此，本发明选择三种产品按照质量比1:1:1复配，通过不同粒度产品的合理搭配可以提高物料的添加比例，且改性后的产品同未改性的产品比较可以大幅降低体系30%吸油率。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种新型导热材料，其特征在于它是由中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝和改性剂制成，其中，中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝的质量比为1:1:1的比例，改性剂的添加量占氧化铝和氢氧化铝质量总和的0.3%-0.5%。
2.根据权利要求1所述的新型导热材料，其特征在于：所述中粒径D(50):5µm的氧化铝的粒径分布为D（90）小于20µm。
3.根据权利要求1所述的新型导热材料，其特征在于：所述中粒径D(50):10µm氢氧化铝的粒度要求为D（10）大于5µm，D（90）小于30µm。
4.根据权利要求1所述的新型导热材料，其特征在于：所述中粒径D(50):50µm氢氧化铝的粒度要求为D（10）大于20µm，D（90）小于100µm。
5.根据权利要求1所述的新型导热材料，其特征在于：所述改性剂为十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂。
6.根据权利要求1-5任一所述的新型导热材料的生产工艺，其特征在于步骤如下：将中粒径D(50):5µm的氧化铝、中粒径D(50):10µm的氢氧化铝、中粒径D(50):50µm的氢氧化铝按照质量比为1:1:1的比例把三种产品同时加入到高速混合机中进行混合，在混合的同时给物料加热，同时加入十二烷基三甲氧基硅烷偶联剂，在120℃-160℃下，反应8-10min，反应结束后出料，通过超声波振动筛去除杂质后包装成合格产品。
7.根据权利要求6所述的新型导热材料的生产工艺，其特征在于：所述超声波振动筛的目数为80目。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102093839A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-06-15 | 成都硅宝科技股份有限公司 | 一种用于风力发电机的加成型灌封胶及其制造方法 |
| CN102250588A (zh) * | 2011-05-18 | 2011-11-23 | 杨福河 | 一种高性能相变导热材料及其制备方法 |
| CN103214848A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-07-24 | 深圳市新亚新材料有限公司 | 一种用于cpu散热的相变导热硅脂组合物及其制备方法 |
| CN204569444U (zh) * | 2015-04-20 | 2015-08-19 | 孙兵 | 一种低粘度细颗粒氢氧化铝微粉的生产系统 |
| CN204564244U (zh) * | 2015-04-20 | 2015-08-19 | 孙兵 | 一种低粘度氢氧化铝微粉的生产系统 |
| CN105692667A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-06-22 | 北京阳光欣禾科技有限公司 | 一种氢氧化铝及氧化铝粉体的制备工艺 |
| CN105860141A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-17 | 深圳市博赛新材有限公司 | 一种导热粉体填料的改性处理的方法及导热填料 |
| CN106833510A (zh) * | 2017-01-11 | 2017-06-13 | 宁波聚力新材料科技有限公司 | 新能源高导热低比重有机硅灌封胶 |
-
2018
- 2018-05-10 CN CN201810443388.0A patent/CN108822807A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102093839A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-06-15 | 成都硅宝科技股份有限公司 | 一种用于风力发电机的加成型灌封胶及其制造方法 |
| CN102250588A (zh) * | 2011-05-18 | 2011-11-23 | 杨福河 | 一种高性能相变导热材料及其制备方法 |
| CN103214848A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-07-24 | 深圳市新亚新材料有限公司 | 一种用于cpu散热的相变导热硅脂组合物及其制备方法 |
| CN204569444U (zh) * | 2015-04-20 | 2015-08-19 | 孙兵 | 一种低粘度细颗粒氢氧化铝微粉的生产系统 |
| CN204564244U (zh) * | 2015-04-20 | 2015-08-19 | 孙兵 | 一种低粘度氢氧化铝微粉的生产系统 |
| CN105692667A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-06-22 | 北京阳光欣禾科技有限公司 | 一种氢氧化铝及氧化铝粉体的制备工艺 |
| CN105860141A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-17 | 深圳市博赛新材有限公司 | 一种导热粉体填料的改性处理的方法及导热填料 |
| CN106833510A (zh) * | 2017-01-11 | 2017-06-13 | 宁波聚力新材料科技有限公司 | 新能源高导热低比重有机硅灌封胶 |
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