CN109181315A - 一种高低粘导热硅胶片及其制造方法 - Google Patents

一种高低粘导热硅胶片及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高低粘导热硅胶片及其制造方法，以石墨粉、氮化硅、氮化铝、三氧化二铝、氧化镁、硅油、甲基乙烯基苯基硅橡胶、催化剂、阻燃剂、抑制剂和颜料为原料，制成导热硅胶片，利用密度不同，粘性不同的第一混炼胶和第二混炼胶，制成胶片的上部和下部，使胶片顶面和底面的粘度不一样使，使第一混炼胶所在的胶片上部密度高，顶面粘度低，使第二混炼胶所在的胶片下部密度低，底面粘度大，利用金属先制成溶液进行初步混合，提高混合的均匀度，使制成的胶片受热均匀，提高其质量，利用石墨粉提高胶片的散热速率和导热系数，本发明工艺简单安全，提高了导热硅胶片的受热均匀性和导热系数，提高了其质量。

Description

一种高低粘导热硅胶片及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种导热硅胶片领域，具体是一种高低粘导热硅胶片及其制造方法。
背景技术
导热硅胶片是以硅胶为基材，添加金属氧化物等各种辅材，通过特殊工艺合成的一种导热介质材料，在行业内，又称为导热硅胶垫，导热矽胶片，软性导热垫，导热硅胶垫片等等，是专门为利用缝隙传递热量的设计方案生产，能够填充缝隙，完成发热部位与散热部位间的热传递，同时还起到绝缘、减震、密封等作用，能够满足设备小型化及超薄化的设计要求，是极具工艺性和使用性，且厚度适用范围广，是一种极佳的导热填充材料。但是市面上使用的导热硅胶片加工工艺复杂，制成的导热硅胶片的导热系数较低，其使用时受热不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高低粘导热硅胶片及其制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高低粘导热硅胶片，其原料按重量份的组分为：石墨粉150-200份、氮化硅200-250份、氮化铝200-250份、三氧化二铝250-300份、氧化镁150-200份、硅油80-120份、甲基乙烯基苯基硅橡胶150-200份、催化剂0.6-0.9份、阻燃剂4-6份、抑制剂4-6份、颜料0.2-0.5份。
一种高低粘导热硅胶片，其原料按重量份的组分为：石墨粉150份、氮化硅200份、氮化铝200份、三氧化二铝250份、氧化镁150份、硅油80份、甲基乙烯基苯基硅橡胶150份、催化剂0.6份、阻燃剂4份、抑制剂4份、颜料0.2份。
一种高低粘导热硅胶片的制造方法，其具体制造步骤如下：
S1、原料处理一：将氧化硅、氧化铝、三氧化二铝和氧化镁的固体均放入反应釜中，加热至上述原料呈液体状态，然后进行第一次搅拌，形成第一混合物，之后将第一混合物取出，待其自然冷却至50-60摄氏度后，将第一混合物导入搅拌机里面，然后将石墨粉倒入搅拌机里面，进行第二次搅拌，形成第二混合物；
S2、原料处理二：待第二混合物自然冷却固化后，将其导入粉碎机中进行粉碎，粉碎至粒径为100-200纳米，形成第三混合物，之后将第三混合物放入第一容器中备用，将硅油、催化剂、阻燃剂、抑制剂和颜料依次导入搅拌机里面进行第三次搅拌，第三次搅拌完成后将第一容器中的第三混合物导入第三次搅拌的搅拌桶里面，进行第四次搅拌，形成原料混合物；
S3、压延：取四分之三的原料混合物和三分之二的甲基乙烯基苯基硅橡胶放入搅拌机里面，进行第五次搅拌，形成第一原料，然后将剩下的四分之一的原料混合物和三分之一的甲基乙烯基苯基硅橡胶放入搅拌机里面，进行第六次搅拌，形成第二原料，然后将第一原料和第二原料分别导入一个炼胶机中制成第一混炼胶和第二混炼胶，将第一混炼胶导入压延机中进行压延制成毛坯胶片，然后将胶片放入烤箱中，使其固化成型；
S4、成型、监测：在成型的毛坯胶片顶面均匀刮涂一层第二混炼胶，然后将其再次放入烤箱，制成胶片，待胶片自然冷却至室温后，对其进行裁剪，对其进行检测。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S1中第一次搅拌的时间为5-6分钟，所述第一次搅拌的转速为30-40转/分，第二次搅拌的时间为15-25分钟，所述第二次搅拌的转速为40-50转/分。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S2中第三次搅拌的时间为2-3分钟，所述第三次搅拌的转速为25-35转/分，第四次搅拌的时间为8-16分钟，所述第四次搅拌的转速为50-55转/分。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S3中第五次搅拌的时间为6-8分钟，所述第五次搅拌的转速为35-40转/分，第六次搅拌的时间为6-8分钟，所述第六次搅拌的转速为35-40转/分。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S3中烤箱中的温度控制在70-90摄氏度。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤S4中烤箱中的温度控制在100-120摄氏度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用密度不同，粘性不同的第一混炼胶和第二混炼胶，制成胶片的上部和下部，使胶片顶面和底面的粘度不一样使，使第一混炼胶所在的胶片上部密度高，顶面粘度低，使第二混炼胶所在的胶片下部密度低，底面粘度大，使一片胶片达到双面粘性差异的目的，且利用金属先制成溶液进行初步混合，提高混合的均匀度，使制成的胶片受热均匀，提高其质量，利用石墨粉提高胶片的散热速率和导热系数，本发明工艺简单安全，提高了导热硅胶片的受热均匀性和导热系数，提高了其质量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种高低粘导热硅胶片，其原料按重量份的组分为：石墨粉150份、氮化硅200份、氮化铝200份、三氧化二铝250份、氧化镁150份、硅油80份、甲基乙烯基苯基硅橡胶150份、催化剂0.6份、阻燃剂4份、抑制剂4份、颜料0.2份。
一种高低粘导热硅胶片的制造方法，其具体制造步骤如下：
S1、原料处理一：将氧化硅、氧化铝、三氧化二铝和氧化镁的固体均放入反应釜中，加热至上述原料呈液体状态，然后进行第一次搅拌，所述第一次搅拌的时间为5分钟，所述第一次搅拌的转速为30转/分，形成第一混合物，之后将第一混合物取出，待其自然冷却至50摄氏度后，将第一混合物导入搅拌机里面，然后将石墨粉倒入搅拌机里面，进行第二次搅拌，所述第二次搅拌的时间为15分钟，所述第二次搅拌的转速为40转/分，形成第二混合物，利用石墨粉提高胶片的散热速率和导热系数；
S2、原料处理二：待第二混合物自然冷却固化后，将其导入粉碎机中进行粉碎，粉碎至粒径为100纳米，形成第三混合物，之后将第三混合物放入第一容器中备用，将硅油、催化剂、阻燃剂、抑制剂和颜料依次导入搅拌机里面进行第三次搅拌，所述第三次搅拌的时间为2分钟，所述第三次搅拌的转速为25转/分，第三次搅拌完成后将第一容器中的第三混合物导入第三次搅拌的搅拌桶里面，进行第四次搅拌，所述第四次搅拌的时间为8分钟，所述第四次搅拌的转速为50转/分，形成原料混合物；
S3、压延：取四分之三的原料混合物和三分之二的甲基乙烯基苯基硅橡胶放入搅拌机里面，进行第五次搅拌，所述第五次搅拌的时间为6分钟，所述第五次搅拌的转速为35转/分，形成第一原料，然后将剩下的四分之一的原料混合物和三分之一的甲基乙烯基苯基硅橡胶放入搅拌机里面，进行第六次搅拌，所述第六次搅拌的时间为6分钟，所述第六次搅拌的转速为35转/分，形成第二原料，然后将第一原料和第二原料分别导入一个炼胶机中制成第一混炼胶和第二混炼胶，将第一混炼胶导入压延机中进行压延制成毛坯胶片，然后将胶片放入烤箱中，使其固化成型，所述烤箱中的温度控制在70摄氏度；
S4、成型、监测：在成型的毛坯胶片顶面均匀刮涂一层第二混炼胶，然后将其再次放入烤箱，所述烤箱的温度控制在100摄氏度，制成胶片，待胶片自然冷却至室温后，对其进行裁剪，对其进行检测。
实施例二
一种高低粘导热硅胶片，其原料按重量份的组分为：石墨粉180份、氮化硅230份、氮化铝230份、三氧化二铝280份、氧化镁180份、硅油100份、甲基乙烯基苯基硅橡胶180份、催化剂0.75份、阻燃剂5份、抑制剂5份、颜料0.35份。
一种高低粘导热硅胶片的制造方法，其具体制造步骤如下：
S1、原料处理一：将氧化硅、氧化铝、三氧化二铝和氧化镁的固体均放入反应釜中，加热至上述原料呈液体状态，然后进行第一次搅拌，所述第一次搅拌的时间为5.5分钟，所述第一次搅拌的转速为35转/分，形成第一混合物，之后将第一混合物取出，待其自然冷却至55摄氏度后，将第一混合物导入搅拌机里面，然后将石墨粉倒入搅拌机里面，进行第二次搅拌，所述第二次搅拌的时间为20分钟，所述第二次搅拌的转速为45转/分，形成第二混合物，利用石墨粉提高胶片的散热速率和导热系数；
S2、原料处理二：待第二混合物自然冷却固化后，将其导入粉碎机中进行粉碎，粉碎至粒径为150纳米，形成第三混合物，之后将第三混合物放入第一容器中备用，将硅油、催化剂、阻燃剂、抑制剂和颜料依次导入搅拌机里面进行第三次搅拌，所述第三次搅拌的时间为2.5分钟，所述第三次搅拌的转速为30转/分，第三次搅拌完成后将第一容器中的第三混合物导入第三次搅拌的搅拌桶里面，进行第四次搅拌，所述第四次搅拌的时间为12分钟，所述第四次搅拌的转速为53转/分，形成原料混合物；
S3、压延：取四分之三的原料混合物和三分之二的甲基乙烯基苯基硅橡胶放入搅拌机里面，进行第五次搅拌，所述第五次搅拌的时间为7分钟，所述第五次搅拌的转速为38转/分，形成第一原料，然后将剩下的四分之一的原料混合物和三分之一的甲基乙烯基苯基硅橡胶放入搅拌机里面，进行第六次搅拌，所述第六次搅拌的时间为7分钟，所述第六次搅拌的转速为38转/分，形成第二原料，然后将第一原料和第二原料分别导入一个炼胶机中制成第一混炼胶和第二混炼胶，将第一混炼胶导入压延机中进行压延制成毛坯胶片，然后将胶片放入烤箱中，使其固化成型，所述烤箱中的温度控制在80摄氏度；
S4、成型、监测：在成型的毛坯胶片顶面均匀刮涂一层第二混炼胶，然后将其再次放入烤箱，所述烤箱的温度控制在110摄氏度，制成胶片，待胶片自然冷却至室温后，对其进行裁剪，对其进行检测。
实施例三
一种高低粘导热硅胶片，其原料按重量份的组分为：石墨粉200份、氮化硅250份、氮化铝250份、三氧化二铝300份、氧化镁200份、硅油120份、甲基乙烯基苯基硅橡胶200份、催化剂0.9份、阻燃剂6份、抑制剂6份、颜料0.5份。
一种高低粘导热硅胶片的制造方法，其具体制造步骤如下：
S1、原料处理一：将氧化硅、氧化铝、三氧化二铝和氧化镁的固体均放入反应釜中，加热至上述原料呈液体状态，然后进行第一次搅拌，所述第一次搅拌的时间为6分钟，所述第一次搅拌的转速为40转/分，形成第一混合物，之后将第一混合物取出，待其自然冷却至60摄氏度后，将第一混合物导入搅拌机里面，然后将石墨粉倒入搅拌机里面，进行第二次搅拌，所述第二次搅拌的时间为25分钟，所述第二次搅拌的转速为50转/分，形成第二混合物，利用石墨粉提高胶片的散热速率和导热系数；
S2、原料处理二：待第二混合物自然冷却固化后，将其导入粉碎机中进行粉碎，粉碎至粒径为200纳米，形成第三混合物，之后将第三混合物放入第一容器中备用，将硅油、催化剂、阻燃剂、抑制剂和颜料依次导入搅拌机里面进行第三次搅拌，所述第三次搅拌的时间为3分钟，所述第三次搅拌的转速为35转/分，第三次搅拌完成后将第一容器中的第三混合物导入第三次搅拌的搅拌桶里面，进行第四次搅拌，所述第四次搅拌的时间为16分钟，所述第四次搅拌的转速为55转/分，形成原料混合物；
S3、压延：取四分之三的原料混合物和三分之二的甲基乙烯基苯基硅橡胶放入搅拌机里面，进行第五次搅拌，所述第五次搅拌的时间为8分钟，所述第五次搅拌的转速为40转/分，形成第一原料，然后将剩下的四分之一的原料混合物和三分之一的甲基乙烯基苯基硅橡胶放入搅拌机里面，进行第六次搅拌，所述第六次搅拌的时间为8分钟，所述第六次搅拌的转速为40转/分，形成第二原料，然后将第一原料和第二原料分别导入一个炼胶机中制成第一混炼胶和第二混炼胶，将第一混炼胶导入压延机中进行压延制成毛坯胶片，然后将胶片放入烤箱中，使其固化成型，所述烤箱中的温度控制在90摄氏度；
S4、成型、监测：在成型的毛坯胶片顶面均匀刮涂一层第二混炼胶，然后将其再次放入烤箱，所述烤箱的温度控制在120摄氏度，制成胶片，待胶片自然冷却至室温后，对其进行裁剪，对其进行检测。
本发明的工作原理是：本发明以石墨粉、氮化硅、氮化铝、三氧化二铝、氧化镁、硅油、甲基乙烯基苯基硅橡胶、催化剂、阻燃剂、抑制剂和颜料为原料，经过搅拌、混合、混炼、压延和刮涂等工艺，制成的胶片双面的粘性差异大，实用性更好。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种高低粘导热硅胶片，其特征在于，其原料按重量份的组分为：石墨粉150-200份、氮化硅200-250份、氮化铝200-250份、三氧化二铝250-300份、氧化镁150-200份、硅油80-120份、甲基乙烯基苯基硅橡胶150-200份、催化剂0.6-0.9份、阻燃剂4-6份、抑制剂4-6份、颜料0.2-0.5份。
2.一种高低粘导热硅胶片，其特征在于，其原料按重量份的组分为：石墨粉150份、氮化硅200份、氮化铝200份、三氧化二铝250份、氧化镁150份、硅油80份、甲基乙烯基苯基硅橡胶150份、催化剂0.6份、阻燃剂4份、抑制剂4份、颜料0.2份。
3.一种如权利要求1或2任一所述的一种高低粘导热硅胶片的制造方法，其特征在于，其具体制造步骤如下：
S1、原料处理一：将氧化硅、氧化铝、三氧化二铝和氧化镁的固体均放入反应釜中，加热至上述原料呈液体状态，然后进行第一次搅拌，形成第一混合物，之后将第一混合物取出，待其自然冷却至50-60摄氏度后，将第一混合物导入搅拌机里面，然后将石墨粉倒入搅拌机里面，进行第二次搅拌，形成第二混合物；
S2、原料处理二：待第二混合物自然冷却固化后，将其导入粉碎机中进行粉碎，粉碎至粒径为100-200纳米，形成第三混合物，之后将第三混合物放入第一容器中备用，将硅油、催化剂、阻燃剂、抑制剂和颜料依次导入搅拌机里面进行第三次搅拌，第三次搅拌完成后将第一容器中的第三混合物导入第三次搅拌的搅拌桶里面，进行第四次搅拌，形成原料混合物；
S3、压延：取四分之三的原料混合物和三分之二的甲基乙烯基苯基硅橡胶放入搅拌机里面，进行第五次搅拌，形成第一原料，然后将剩下的四分之一的原料混合物和三分之一的甲基乙烯基苯基硅橡胶放入搅拌机里面，进行第六次搅拌，形成第二原料，然后将第一原料和第二原料分别导入一个炼胶机中制成第一混炼胶和第二混炼胶，将第一混炼胶导入压延机中进行压延制成毛坯胶片，然后将胶片放入烤箱中，使其固化成型；
S4、成型、监测：在成型的毛坯胶片顶面均匀刮涂一层第二混炼胶，然后将其再次放入烤箱，制成胶片，待胶片自然冷却至室温后，对其进行裁剪，对其进行检测。
4.根据权利要求3所述的一种高低粘导热硅胶片的制造方法，其特征在于，所述步骤S1中第一次搅拌的时间为5-6分钟，所述第一次搅拌的转速为30-40转/分，第二次搅拌的时间为15-25分钟，所述第二次搅拌的转速为40-50转/分。
5.根据权利要求3所述的一种高低粘导热硅胶片的制造方法，其特征在于，所述步骤S2中第三次搅拌的时间为2-3分钟，所述第三次搅拌的转速为25-35转/分，第四次搅拌的时间为8-16分钟，所述第四次搅拌的转速为50-55转/分。
6.根据权利要求3所述的一种高低粘导热硅胶片的制造方法，其特征在于，所述步骤S3中第五次搅拌的时间为6-8分钟，所述第五次搅拌的转速为35-40转/分，第六次搅拌的时间为6-8分钟，所述第六次搅拌的转速为35-40转/分。
7.根据权利要求3所述的一种高低粘导热硅胶片的制造方法，其特征在于，所述步骤S3中烤箱中的温度控制在70-90摄氏度。
8.根据权利要求3所述的一种高低粘导热硅胶片的制造方法，其特征在于，所述步骤S4中烤箱中的温度控制在100-120摄氏度。
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