CN109456601A - 一种防干裂的计算机导热硅脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及计算机散热技术领域，公开了一种防干裂的计算机导热硅脂，包括以下按照重量份的原料：甲基硅油30‑50份、乙烯基三甲氧基硅烷2‑6份、辛基酚聚氧乙烯醚3‑7份、氧化铝6‑12份、氧化锌4‑8份、石墨烯3‑6份、纳米银4‑8份、金刚石微粉5‑10份、乙二醇双硬脂酸酯1‑2份、偶联剂2‑5份、二（氢化牛脂基）邻苯二甲酸酰胺2‑6份、乙二胺四乙酸二钠1‑2份、无水乙醇30‑50份。本发明还公开了所述防干裂的计算机导热硅脂的制备方法。本发明制备的导热硅脂导热性能好，在高温环境下不易挥发，能够有效辅助元件散热。
Description
技术领域
本发明涉及计算机散热技术领域，具体是一种防干裂的计算机导热硅脂及其制备方法。
背景技术
导热硅脂俗称散热膏，导热硅脂以有机硅酮为主要原料，添加耐热、导热性能优异的材料，制成的导热型有机硅脂状复合物，用于功率放大器、晶体管、电子管等电子原器件的导热及散热，从而保证电子仪器、仪表等的电气性能的稳定。计算机工作时，CPU和GPU会产生大量的热，为了防止高温影响性能，CPU和GPU一般会在芯片表面涂覆一层导热硅脂，再与散热器连接，从而通过风冷或水冷快速散热。
现有的导热硅脂一般能满足导热的基本需求，但导热硅脂使用一段时间后会逐渐干硬，导致导热性能大幅降低，此时就需要对导热硅脂进行更换，导热硅脂更换对于动手能力较差的人来说比较麻烦，很多用户长时间使用计算机也没有对导热硅脂进行更换，导致计算机部分硬件始终处于高温工作状态，影响计算机的整体性能和使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防干裂的计算机导热硅脂，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：
一种防干裂的计算机导热硅脂，包括以下按照重量份的原料：甲基硅油30-50份、乙烯基三甲氧基硅烷2-6份、辛基酚聚氧乙烯醚3-7份、氧化铝6-12份、氧化锌4-8份、石墨烯3-6份、纳米银4-8份、金刚石微粉5-10份、乙二醇双硬脂酸酯1-2份、偶联剂2-5份、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺2-6份、乙二胺四乙酸二钠1-2份、无水乙醇30-50份。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：甲基硅油35-45份、乙烯基三甲氧基硅烷3-5份、辛基酚聚氧乙烯醚4-6份、氧化铝8-10份、氧化锌5-7份、石墨烯4-5份、纳米银5-7份、金刚石微粉6-9份、乙二醇双硬脂酸酯1.2-1.8份、偶联剂3-4份、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺3-5份、乙二胺四乙酸二钠1.2-1.8份、无水乙醇35-45份。
作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：甲基硅油40份、乙烯基三甲氧基硅烷4份、辛基酚聚氧乙烯醚5份、氧化铝9份、氧化锌6份、石墨烯4.5份、纳米银6份、金刚石微粉7份、乙二醇双硬脂酸酯1.5份、偶联剂3.5份、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺3.5份、乙二胺四乙酸二钠1.5份、无水乙醇40份。
作为本发明再进一步的方案：所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
作为本发明再进一步的方案：所述金刚石微粉的粒径不大于5μm。
所述防干裂的计算机导热硅脂的制备方法，步骤如下：
1)将乙烯基三甲氧基硅烷、辛基酚聚氧乙烯醚、氧化铝、氧化锌、石墨烯、乙二醇双硬脂酸酯、偶联剂、乙醇溶液混合，在600-800r/min转速条件下搅拌5-10min，放入机械球磨机中，研磨至固体颗粒物粒度不大于20μm，出料，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ升温至60-70℃，不断搅拌，直至无水乙醇完全蒸发，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物中加入甲基硅油、纳米银、金刚石微粉、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺、乙二胺四乙酸二钠，在300-500r/min转速条件下搅拌5-10min，搅拌过程中以30-50KHz的超声波辅助分散，出料，获得半成品导热硅脂；
4)将步骤3)获得的半成品硅脂送入真空捏合机，进行抽真空处理，控制真空捏合机内部压强为50-100Pa，搅拌3-5min后静置3-5min，出料，即可。
上述导热硅脂在制备导热材料中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的导热硅脂在各种导热填料的配合作用下，导热性能好，采用抽真空处理，使得导热硅脂更加致密，防止内部残留空气，进一步提高导热性能，能够有效辅助元件散热；通过原料的添加和处理，使得导热硅脂在高温环境下不易挥发，即使在长时间高温使用后，导热硅脂依旧能保持良好的导热性能，不会因为干硬导致导热性能大幅下降；对于普通用户来说，使用本发明制备的导热硅脂，无需对导热硅脂进行更换，计算机维护更方便，计算机长期使用依旧能保持良好的性能，计算机寿命更长。
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1
一种防干裂的计算机导热硅脂，包括以下按照重量份的原料：甲基硅油30份、乙烯基三甲氧基硅烷2份、辛基酚聚氧乙烯醚3份、氧化铝6份、氧化锌4份、石墨烯3份、纳米银4份、金刚石微粉5份、乙二醇双硬脂酸酯1份、偶联剂2份、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺2份、乙二胺四乙酸二钠1份、无水乙醇30份。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
其中，所述金刚石微粉的粒径不大于5μm。
本实施例中，所述防干裂的计算机导热硅脂的制备方法，步骤如下：
1)将乙烯基三甲氧基硅烷、辛基酚聚氧乙烯醚、氧化铝、氧化锌、石墨烯、乙二醇双硬脂酸酯、偶联剂、乙醇溶液混合，在600r/min转速条件下搅拌5min，放入机械球磨机中，研磨至固体颗粒物粒度不大于20μm，出料，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ升温至60℃，不断搅拌，直至无水乙醇完全蒸发，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物中加入甲基硅油、纳米银、金刚石微粉、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺、乙二胺四乙酸二钠，在300r/min转速条件下搅拌5min，搅拌过程中以30KHz的超声波辅助分散，出料，获得半成品导热硅脂；
4)将步骤3)获得的半成品硅脂送入真空捏合机，进行抽真空处理，控制真空捏合机内部压强为50Pa，搅拌3min后静置3min，出料，即可。
实施例2
一种防干裂的计算机导热硅脂，包括以下按照重量份的原料：甲基硅油35份、乙烯基三甲氧基硅烷3份、辛基酚聚氧乙烯醚4份、氧化铝8份、氧化锌5份、石墨烯4份、纳米银5份、金刚石微粉6份、乙二醇双硬脂酸酯1.8份、偶联剂4份、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺5份、乙二胺四乙酸二钠1.8份、无水乙醇45份。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
其中，所述金刚石微粉的粒径不大于5μm。
本实施例中，所述防干裂的计算机导热硅脂的制备方法，步骤如下：
1)将乙烯基三甲氧基硅烷、辛基酚聚氧乙烯醚、氧化铝、氧化锌、石墨烯、乙二醇双硬脂酸酯、偶联剂、乙醇溶液混合，在700r/min转速条件下搅拌8min，放入机械球磨机中，研磨至固体颗粒物粒度不大于20μm，出料，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ升温至65℃，不断搅拌，直至无水乙醇完全蒸发，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物中加入甲基硅油、纳米银、金刚石微粉、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺、乙二胺四乙酸二钠，在400r/min转速条件下搅拌7min，搅拌过程中以40KHz的超声波辅助分散，出料，获得半成品导热硅脂；
4)将步骤3)获得的半成品硅脂送入真空捏合机，进行抽真空处理，控制真空捏合机内部压强为80Pa，搅拌4min后静置4min，出料，即可。
实施例3
一种防干裂的计算机导热硅脂，包括以下按照重量份的原料：甲基硅油40份、乙烯基三甲氧基硅烷4份、辛基酚聚氧乙烯醚5份、氧化铝9份、氧化锌6份、石墨烯4.5份、纳米银6份、金刚石微粉7份、乙二醇双硬脂酸酯1.5份、偶联剂3.5份、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺3.5份、乙二胺四乙酸二钠1.5份、无水乙醇40份。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
其中，所述金刚石微粉的粒径不大于5μm。
本实施例中，所述防干裂的计算机导热硅脂的制备方法，步骤如下：
1)将乙烯基三甲氧基硅烷、辛基酚聚氧乙烯醚、氧化铝、氧化锌、石墨烯、乙二醇双硬脂酸酯、偶联剂、乙醇溶液混合，在700r/min转速条件下搅拌8min，放入机械球磨机中，研磨至固体颗粒物粒度不大于20μm，出料，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ升温至65℃，不断搅拌，直至无水乙醇完全蒸发，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物中加入甲基硅油、纳米银、金刚石微粉、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺、乙二胺四乙酸二钠，在400r/min转速条件下搅拌7min，搅拌过程中以40KHz的超声波辅助分散，出料，获得半成品导热硅脂；
4)将步骤3)获得的半成品硅脂送入真空捏合机，进行抽真空处理，控制真空捏合机内部压强为80Pa，搅拌4min后静置4min，出料，即可。
实施例4
一种防干裂的计算机导热硅脂，包括以下按照重量份的原料：甲基硅油45份、乙烯基三甲氧基硅烷5份、辛基酚聚氧乙烯醚6份、氧化铝10份、氧化锌7份、石墨烯5份、纳米银7份、金刚石微粉9份、乙二醇双硬脂酸酯1.2份、偶联剂3份、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺3份、乙二胺四乙酸二钠1.2份、无水乙醇35份。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
其中，所述金刚石微粉的粒径不大于5μm。
本实施例中，所述防干裂的计算机导热硅脂的制备方法，步骤如下：
1)将乙烯基三甲氧基硅烷、辛基酚聚氧乙烯醚、氧化铝、氧化锌、石墨烯、乙二醇双硬脂酸酯、偶联剂、乙醇溶液混合，在700r/min转速条件下搅拌8min，放入机械球磨机中，研磨至固体颗粒物粒度不大于20μm，出料，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ升温至65℃，不断搅拌，直至无水乙醇完全蒸发，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物中加入甲基硅油、纳米银、金刚石微粉、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺、乙二胺四乙酸二钠，在400r/min转速条件下搅拌7min，搅拌过程中以40KHz的超声波辅助分散，出料，获得半成品导热硅脂；
4)将步骤3)获得的半成品硅脂送入真空捏合机，进行抽真空处理，控制真空捏合机内部压强为80Pa，搅拌4min后静置4min，出料，即可。
实施例5
一种防干裂的计算机导热硅脂，包括以下按照重量份的原料：甲基硅油50份、乙烯基三甲氧基硅烷6份、辛基酚聚氧乙烯醚7份、氧化铝12份、氧化锌8份、石墨烯6份、纳米银8份、金刚石微粉10份、乙二醇双硬脂酸酯2份、偶联剂5份、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺6份、乙二胺四乙酸二钠2份、无水乙醇50份。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
其中，所述金刚石微粉的粒径不大于5μm。
本实施例中，所述防干裂的计算机导热硅脂的制备方法，步骤如下：
1)将乙烯基三甲氧基硅烷、辛基酚聚氧乙烯醚、氧化铝、氧化锌、石墨烯、乙二醇双硬脂酸酯、偶联剂、乙醇溶液混合，在800r/min转速条件下搅拌10min，放入机械球磨机中，研磨至固体颗粒物粒度不大于20μm，出料，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ升温至70℃，不断搅拌，直至无水乙醇完全蒸发，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物中加入甲基硅油、纳米银、金刚石微粉、二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺、乙二胺四乙酸二钠，在500r/min转速条件下搅拌10min，搅拌过程中以50KHz的超声波辅助分散，出料，获得半成品导热硅脂；
4)将步骤3)获得的半成品硅脂送入真空捏合机，进行抽真空处理，控制真空捏合机内部压强为100Pa，搅拌5min后静置5min，出料，即可。
对比例1
与实施例3相比，不含辛基酚聚氧乙烯醚，其他与实施例3相同。
对比例2
与实施例3相比，不含乙二醇双硬脂酸酯，其他与实施例3相同。
对比例3
与实施例3相比，不含辛基酚聚氧乙烯醚和乙二醇双硬脂酸酯，其他与实施例3相同。
对实施例1-5及对比例1-3所制备的导热硅脂和市售导产品进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
从以上结果中可以看出，本发明制备的导热硅脂在各种导热填料的配合作用下，导热性能好，能够有效辅助元件散热；通过原料的添加和处理，使得导热硅脂在高温环境下不易挥发，即使在长时间高温使用后，导热硅脂依旧能保持良好的导热性能，不会因为干硬导致导热性能大幅下降；对于普通用户来说，使用本发明制备的导热硅脂，无需对导热硅脂进行更换，计算机维护更方便，计算机长期使用依旧能保持良好的性能，计算机寿命更长。
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 (7)
1.一种防干裂的计算机导热硅脂，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：甲基硅油30-50份、乙烯基三甲氧基硅烷2-6份、辛基酚聚氧乙烯醚3-7份、氧化铝6-12份、氧化锌4-8份、石墨烯3-6份、纳米银4-8份、金刚石微粉5-10份、乙二醇双硬脂酸酯1-2份、偶联剂2-5份、二（氢化牛脂基）邻苯二甲酸酰胺2-6份、乙二胺四乙酸二钠1-2份、无水乙醇30-50份。
2.根据权利要求1所述的防干裂的计算机导热硅脂，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：甲基硅油35-45份、乙烯基三甲氧基硅烷3-5份、辛基酚聚氧乙烯醚4-6份、氧化铝8-10份、氧化锌5-7份、石墨烯4-5份、纳米银5-7份、金刚石微粉6-9份、乙二醇双硬脂酸酯1.2-1.8份、偶联剂3-4份、二（氢化牛脂基）邻苯二甲酸酰胺3-5份、乙二胺四乙酸二钠1.2-1.8份、无水乙醇35-45份。
3.根据权利要求2所述的防干裂的计算机导热硅脂，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：甲基硅油40份、乙烯基三甲氧基硅烷4份、辛基酚聚氧乙烯醚5份、氧化铝9份、氧化锌6份、石墨烯4.5份、纳米银6份、金刚石微粉7份、乙二醇双硬脂酸酯1.5份、偶联剂3.5份、二（氢化牛脂基）邻苯二甲酸酰胺3.5份、乙二胺四乙酸二钠1.5份、无水乙醇40份。
4.根据权利要求1所述的防干裂的计算机导热硅脂，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
5.根据权利要求1所述的防干裂的计算机导热硅脂，其特征在于，所述金刚石微粉的粒径不大于5μm。
6.一种如权利要求1-5任一所述的防干裂的计算机导热硅脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将乙烯基三甲氧基硅烷、辛基酚聚氧乙烯醚、氧化铝、氧化锌、石墨烯、乙二醇双硬脂酸酯、偶联剂、乙醇溶液混合，在600-800r/min转速条件下搅拌5-10min，放入机械球磨机中，研磨至固体颗粒物粒度不大于20μm，出料，获得混合物Ⅰ；
2）将步骤1）获得的混合物Ⅰ升温至60-70℃，不断搅拌，直至无水乙醇完全蒸发，获得混合物Ⅱ；
3）向步骤2）获得的混合物中加入甲基硅油、纳米银、金刚石微粉、二（氢化牛脂基）邻苯二甲酸酰胺、乙二胺四乙酸二钠，在300-500r/min转速条件下搅拌5-10min，搅拌过程中以30-50KHz的超声波辅助分散，出料，获得半成品导热硅脂；
4）将步骤3）获得的半成品硅脂送入真空捏合机，进行抽真空处理，控制真空捏合机内部压强为50-100Pa，搅拌3-5min后静置3-5min，出料，即可。
7.一种如权利要求1-5任一所述的导热硅脂在制备导热材料中的应用。
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