CN110591374A - 一种硅橡胶导热材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于导热材料技术领域，具体涉及一种硅橡胶基导热材料及其制备方法。本发明公开了一种硅橡胶导热材料，按重量份计，包括以下组分：硅橡胶14‑16份、金属填料31‑33份、金属化合物填料21‑25份、碳纤维26‑29份、硅烷偶联剂0.3‑0.5份；所述硅橡胶选自甲基乙烯基硅橡胶、甲基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、氟硅橡胶中的至少一种。

Description

一种硅橡胶导热材料及其制备方法
技术领域
本发明属于导热材料技术领域，具体涉及一种硅橡胶导热材料及其制备方法。
背景技术
随着电子元器件产品向微型化、集成化、密集化的方向发展，电子产品在高性能、高效率的驱动下，各个元器件的工作温升较之前有了大幅度提高。热量聚集，且难以有效的扩散出去，导致电子元器件的稳定性、可靠性和耐用性严重下降，大大降低了电子产品的使用年限。因此，提高电子产品的散热功率越来越成为技术关键。传统的电子产品中，散热器与电子元器件一起安装，热量通过散热器导出。电子元器件的热量聚集不仅与发热部件和散热器有关，还与发热部件和散热器的界面间因不能完全接触而产生的接触热阻有关。对散热功率要求不高时，各元器件之间的接触热阻、扩散热阻等主要因素未被重视。但是，电子产品性能和功率得以不断提高的同时，对热管理技术水平的要求越来越高。发热部件和散热器之间的微小间隙，大约有99％被空气占据，不利于热量传递。
导热材料具有导热系数高、柔软性好、热膨胀系数低、表面浸润性和粘性好，并且具备易安装，易处理和减震阻尼等综合性能，因此，当电子产品要求低安装压力时，热界面材料可以很好的填补在散热器和发热部件之间，降低界面间接触热阻，形成紧密结合的导热通路，将聚集的热量及时扩散出去。目前，热界面材料主要由聚合物材料制成，但是聚合物的结晶度一般都较低，分子链的振动又会对声子产生散射作用，这些因素使得高分子聚合物材料的导热性能一般都较差，难以满足高散热的要求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种硅橡胶导热材料，按重量份计，包括以下组分：硅橡胶14-16份、金属填料31-33份、金属化合物填料21-25份、碳纤维26-29份、硅烷偶联剂0.3-0.5份；
所述硅橡胶选自甲基乙烯基硅橡胶、甲基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、氟硅橡胶中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。
作为一种优选的技术方案，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为45-70万，乙烯基含量为0.13-0.18mol％。
作为一种优选的技术方案，所述金属填料包括铜粉、铝粉、银粉、铁粉、锌粉、镍粉、锡粉中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述金属填料包括球形结构铝粉和片状铝粉。
作为一种优选的技术方案，所述球形结构铝粉的平均粒径为10-40微米。
作为一种优选的技术方案，所述片状铝粉的中位径D50为12-18微米。
作为一种优选的技术方案，所述球形结构铝粉和片状铝粉的重量比为(0.3-0.5)：1。
本发明的第二方面提供了所述导热材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将硅烷偶联剂、金属填料、金属化合物填料依次加入到100-300重量份异丙醇中，60-100摄氏度下反应1-3小时，过滤，得混合填料；
S2：待密炼机温度升至30-50℃时，先将硅橡胶放入密炼室内，密炼机转速调至30-50r/min，依次加入混合填料、碳纤维，得胶料；将所得胶料中加入0.3-0.5重量份硫化剂，于硫化机上硫化，硫化温度为180-200℃，时间为10-20min，即得。
本发明的第三个方面提供了所述导热材料的应用，所述导热材料用于电子产品的散热。
有益效果：本发明所述导热界面材料，具有优越的导热性能，能够很好的应用于电子产品领域的散热。
具体实施方式
为了下面的详细描述的目的，应当理解，本发明可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。
为了解决上述问题，本发明提供了一种硅橡胶导热材料，按重量份计，包括以下组分：硅橡胶14-16份、金属填料31-33份、金属化合物填料21-25份、碳纤维26-29份、硅烷偶联剂0.3-0.5份；
作为一种优选的实施方式，所述硅橡胶导热材料，按重量份计，包括以下组分：硅橡胶15.3份、金属填料32.6份、金属化合物填料24.2份、碳纤维28.4份、硅烷偶联剂0.42份。
硅橡胶
本申请中，所述硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上连有两个有机基团的橡胶。本申请人发现，当硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成时，刚性基团的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能，三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。所述硅橡胶耐低温性能良好，一般在-55℃下仍能工作，引入苯基后，可达-73℃。
作为一种优选的实施方式，所述硅橡胶选自甲基乙烯基硅橡胶、甲基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、氟硅橡胶中的至少一种。
作为一种优选的实施方式，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。
优选的，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为45-70万，乙烯基含量为0.13-0.18mol％。
本申请中，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量、乙烯基含量的测定参考标准HG/T3312-2000。
更优选的，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为58-64万，乙烯基含量为0.16-0.18mol％。
本申请中，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为62万，乙烯基含量为0.17mol％，购买于湖北兴瑞化工有限公司。
金属填料
所述金属填料晶体内部存在着大量自由电子，通过自由电子的定向迁移传递电能和热能。
作为一种实施方式，所述金属填料包括铜粉、铝粉、银粉、铁粉、锌粉、镍粉、锡粉中的至少一种。
作为一种实施方式，所述金属填料为铝粉。
作为一种优选的实施方式，所述金属填料包括球形结构铝粉和片状铝粉。
本申请人发现，所述金属填料的形状及粒径大小影响其在硅橡胶中的分布和粒子间堆积方式，从而影响在硅橡胶内部构筑导热道通的能力，影响其导热及其他性能。
作为一种优选的实施方式，所述球形结构铝粉的平均粒径为1-70微米；优选的，所述球形结构铝粉的平均粒径为10-40微米；更优选的，所述球形结构铝粉的平均粒径为30微米。
作为一种优选的实施方式，所述片状铝粉的中位径D50为12-18微米。优选的，所述片状铝粉的中位径D50为15微米，购买于鞍钢实业微细铝粉有限公司。
本申请中，术语“中位径D50”指片状铝粉累计粒度达到50％时所对应的粒径。
作为一种优选的实施方式，所述球形结构铝粉和片状铝粉的重量比为(0.3-0.5)：1。
进一步优选的，所述球形结构铝粉和片状铝粉的重量比为0.4：1。
金属化合物填料
作为一种实施方式，所述金属化合物填料选自氧化铝、氧化铁、氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化铜、碳化硅、氮化铝、硅酸铝、氧化锆中的至少一种。
作为一种优选的实施方式，所述金属化合物填料包括氧化锌和氧化铝。
所述氧化铝是一种高硬度的化合物，为三方晶系的离子晶体，O2-离子按六方最密堆积排列，具有优异的耐化学腐蚀性和绝缘性能。
作为一种优选的实施方式，所述氧化锌和氧化铝的重量比为(1-1.5)：1。
优选的实施方式，所述氧化锌和氧化铝的重量比为1.3：1。
作为一种优选的实施方式，所述氧化锌为球形结构粉体。
优选的，所述氧化锌的平均粒径为100-500nm。
更优选的，所述氧化锌的平均粒径为200nm。
作为一种优选的实施方式，所述氧化铝包括球形结构氧化铝和片状氧化铝。
作为一种优选的实施方式，所述球形结构氧化铝和片状氧化铝的重量比为(0.4-0.6)：1。
优选的，所述球形结构氧化铝和片状氧化铝的重量比为0.5：1。
作为一种优选的实施方式，所述球形结构氧化铝的平均粒径为1-10微米；优选的，所述球形结构氧化铝的平均粒径为5微米。
作为一种优选的实施方式，所述片状氧化铝的中位径D50为1-4微米；优选，所述片状氧化铝的中位径D50为2微米。
碳纤维
本申请中所述碳纤维具有超高的导热性和力学强度，热导率可达到700W/(m·K)，碳纤维内部主要以六角形C原子的层晶格为结构基元，共价键是C原子间相互连接(键长＝0.1421mn)的主要形式；而各层结构的稳定主要依靠范德华力来维持，层面间距在0.3360-0.3440nm范围内。所述碳纤维特殊的微晶石墨结构使其在热传导过程中发挥巨大的散热优势。
作为一种优选的实施方式，所述碳纤维的平均长度为50～200微米。
优选的，所述碳纤维的平均长度为150微米。
硅烷偶联剂
本申请中，所述金属填料等具有较高的导热系数，但是由于缺乏活性基团，表面能较低，与聚合物的相容性较差，会影响导热材料的导热性、硬度等性能。本申请通过加入偶联剂对金属填料进行表面处理，增加了彼此之间的相容性，提高了界面粘合力。
作为一种优选的实施方式，所述硅烷偶联剂选自1-乙烯基-1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷、1,3,5-三乙烯基-1,1,3,5,5-五甲基三硅氧烷、乙烯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅氧烷、乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
作为一种优选的实施方式，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
本申请人通过硅烷偶联剂对金属填料、金属化合物填料进行表面处理，增加了无机填料与硅橡胶的相容性，提高了界面粘合力；同时不同粒径、不同形状的金属填料和金属化合物填料与碳纤维相互协同，在硅橡胶之间形成相互贯穿的网络，通过不断优化，使形成的导热网络结构程度增加，当热流通过材料内部时，声子在导热材料道路中更快更好的扩散，从而改善了硅橡胶材料的导热性能。同时，通过金属填料的加入以及良好的分散，增大了硅橡胶的硬度。
本发明的第二方面提供了所述导热界面材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将硅烷偶联剂、金属填料、金属化合物填料依次加入到100-300重量份异丙醇中，60-100摄氏度下反应1-3小时，过滤，得混合填料；
S2：待密炼机温度升至30-50℃时，先将硅橡胶放入密炼室内，密炼机转速调至30-50r/min，依次加入混合填料、碳纤维，得胶料；将所得胶料中加入0.3-0.5重量份硫化剂，于硫化机上硫化，硫化温度为180-200℃，时间为10-20min，即得。
所述步骤S2中硫化剂无特别限制，本申请中，所述硫化剂为2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷。
本发明的第三方面提供了所述的导热材料的应用，所述导热材料用于电子产品的散热。
所述电子产品可以列举的有手表、智能手机、电话、电视机、影碟机(VCD、SVCD、DVD)、录像机、摄录机、收音机、收录机、组合音箱、激光唱机(CD)、电脑、游戏机等。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
实施例
实施例1
一种硅橡胶导热材料，按重量份计，包括以下组分：硅橡胶15.3份、金属填料32.6份、金属化合物填料24.2份、碳纤维28.4份、硅烷偶联剂0.42份。
所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为62万，乙烯基含量为0.17mol％，购买于湖北兴瑞化工有限公司。
所述金属填料包括球形结构铝粉和片状铝粉，所述球形结构铝粉和片状铝粉的重量比为0.4：1，所述球形结构铝粉的平均粒径为30微米，所述片状铝粉的中位径D50为15微米，购买于鞍钢实业微细铝粉有限公司。
所述金属化合物填料包括氧化锌和氧化铝；所述氧化锌和氧化铝的重量比为1.3：1，所述氧化锌为球形结构粉体，所述氧化锌的平均粒径为200nm；所述氧化铝包括球形结构氧化铝和片状氧化铝，所述球形结构氧化铝和片状氧化铝的重量比为0.5：1，所述球形结构氧化铝的平均粒径为5微米，所述片状氧化铝的中位径D50为2微米。
所述碳纤维的平均长度为150微米。
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述导热界面材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将硅烷偶联剂、金属填料、金属化合物填料依次加入到200重量份异丙醇中，85摄氏度下反应2小时，过滤，得混合填料；
S2：待密炼机温度升至40℃时，先将硅橡胶放入密炼室内，密炼机转速调至40r/min，依次加入混合填料、碳纤维，得胶料；将所得胶料中加入0.4重量份硫化剂2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷，于硫化机上硫化，硫化温度为190℃，时间为15min，即得。
实施例2
一种硅橡胶导热材料，按重量份计，包括以下组分：硅橡胶14份、金属填料31份、金属化合物填料21份、碳纤维26份、硅烷偶联剂0.3份。
所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为62万，乙烯基含量为0.17mol％，购买于湖北兴瑞化工有限公司。
所述金属填料包括球形结构铝粉和片状铝粉，所述球形结构铝粉和片状铝粉的重量比为0.3：1，所述球形结构铝粉的平均粒径为30微米，所述片状铝粉的中位径D50为15微米，购买于鞍钢实业微细铝粉有限公司。
所述金属化合物填料包括氧化锌和氧化铝；所述氧化锌和氧化铝的重量比为1.3：1，所述氧化锌的平均粒径为200nm；所述氧化铝包括球形结构氧化铝和片状氧化铝，所述球形结构氧化铝和片状氧化铝的重量比为0.6：1，所述球形结构氧化铝的平均粒径为5微米，所述片状氧化铝的中位径D50为2微米。
所述碳纤维的平均长度为150微米。
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述导热界面材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
实施例3
一种硅橡胶导热材料，按重量份计，包括以下组分：硅橡胶16份、金属填料33份、金属化合物填料25份、碳纤维29份、硅烷偶联剂0.5份。
所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为62万，乙烯基含量为0.17mol％，购买于湖北兴瑞化工有限公司。
所述金属填料包括球形结构铝粉和片状铝粉，所述球形结构铝粉和片状铝粉的重量比为0.5：1，所述球形结构铝粉的平均粒径为30微米，所述片状铝粉的中位径D50为15微米，购买于鞍钢实业微细铝粉有限公司。
所述金属化合物填料包括氧化锌和氧化铝；所述氧化锌和氧化铝的重量比为1.3：1，所述氧化锌的平均粒径为200nm；所述氧化铝包括球形结构氧化铝和片状氧化铝，所述球形结构氧化铝和片状氧化铝的重量比为0.4：1，所述球形结构氧化铝的平均粒径为5微米，所述片状氧化铝的中位径D50为2微米。
所述碳纤维的平均长度为150微米。
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述导热界面材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
实施例4
一种硅橡胶导热材料，按重量份计，包括以下组分：硅橡胶15.3份、金属填料32.6份、金属化合物填料24.2份、碳纤维28.4份、硅烷偶联剂0.42份。
所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为62万，乙烯基含量为0.17mol％，购买于湖北兴瑞化工有限公司。
所述金属填料包括球形结构铝粉和片状铝粉，所述球形结构铝粉和片状铝粉的重量比为0.1：1，所述球形结构铝粉的平均粒径为30微米，所述片状铝粉的中位径D50为15微米，购买于鞍钢实业微细铝粉有限公司。
所述金属化合物填料包括氧化锌和氧化铝；所述氧化锌和氧化铝的重量比为1.3：1，所述氧化锌的平均粒径为200nm；所述氧化铝包括球形结构氧化铝和片状氧化铝，所述球形结构氧化铝和片状氧化铝的重量比为0.5：1，所述球形结构氧化铝的平均粒径为5微米，所述片状氧化铝的中位径D50为2微米。
所述碳纤维的平均长度为150微米。
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述导热界面材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
实施例5
一种硅橡胶导热材料，按重量份计，包括以下组分：硅橡胶15.3份、金属填料32.6份、金属化合物填料24.2份、碳纤维28.4份、硅烷偶联剂0.42份。
所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为62万，乙烯基含量为0.17mol％，购买于湖北兴瑞化工有限公司。
所述金属填料包括球形结构铝粉和片状铝粉，所述球形结构铝粉和片状铝粉的重量比为1：1，所述球形结构铝粉的平均粒径为30微米，所述片状铝粉的中位径D50为15微米，购买于鞍钢实业微细铝粉有限公司。
所述金属化合物填料包括氧化锌和氧化铝；所述氧化锌和氧化铝的重量比为1.3：1，所述氧化锌的平均粒径为200nm；所述氧化铝包括球形结构氧化铝和片状氧化铝，所述球形结构氧化铝和片状氧化铝的重量比为0.5：1，所述球形结构氧化铝的平均粒径为5微米，所述片状氧化铝的中位径D50为2微米。
所述碳纤维的平均长度为150微米。
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述导热界面材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
实施例6
一种硅橡胶导热材料，按重量份计，包括以下组分：硅橡胶15.3份、金属填料32.6份、金属化合物填料24.2份、碳纤维28.4份、硅烷偶联剂0.42份。
所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为62万，乙烯基含量为0.17mol％，购买于湖北兴瑞化工有限公司。
所述金属填料包括球形结构铝粉和片状铝粉，所述球形结构铝粉和片状铝粉的重量比为0.4：1，所述球形结构铝粉的平均粒径为30微米，所述片状铝粉的中位径D50为15微米，购买于鞍钢实业微细铝粉有限公司。
所述金属化合物填料包括氧化锌和氧化铝；所述氧化锌和氧化铝的重量比为1.3：1，所述氧化锌的平均粒径为200nm；所述氧化铝包括球形结构氧化铝和片状氧化铝，所述球形结构氧化铝和片状氧化铝的重量比为0.1：1，所述球形结构氧化铝的平均粒径为5微米，所述片状氧化铝的中位径D50为2微米。
所述碳纤维的平均长度为150微米。
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述导热界面材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
实施例7
一种硅橡胶导热材料，按重量份计，包括以下组分：硅橡胶15.3份、金属填料32.6份、金属化合物填料24.2份、碳纤维28.4份、硅烷偶联剂0.42份。
所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为62万，乙烯基含量为0.17mol％，购买于湖北兴瑞化工有限公司。
所述金属填料包括球形结构铝粉和片状铝粉，所述球形结构铝粉和片状铝粉的重量比为0.4：1，所述球形结构铝粉的平均粒径为30微米，所述片状铝粉的中位径D50为15微米，购买于鞍钢实业微细铝粉有限公司。
所述金属化合物填料包括氧化锌和氧化铝；所述氧化锌和氧化铝的重量比为1.3：1，所述氧化锌的平均粒径为200nm；所述氧化铝包括球形结构氧化铝和片状氧化铝，所述球形结构氧化铝和片状氧化铝的重量比为1.2：1，所述球形结构氧化铝的平均粒径为5微米，所述片状氧化铝的中位径D50为2微米。
所述碳纤维的平均长度为150微米。
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述导热界面材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
实施例8
一种硅橡胶导热材料，具体组分同实施例1，不同点在于，所述金属化合物填料包括氧化锌和氧化铝；所述氧化锌和氧化铝的重量比为1.3：1，所述氧化锌的平均粒径为200nm；所述氧化铝包括球形结构氧化铝和片状氧化铝，所述球形结构氧化铝和片状氧化铝的重量比为0.5：1，所述球形结构氧化铝的平均粒径为5微米，所述片状氧化铝的中位径D50为6微米。
所述导热界面材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
实施例9
一种硅橡胶导热材料，具体组分及重量份同实施例1，不同点在于，所述金属填料包括球形结构铝粉和片状铝粉，所述球形结构铝粉和片状铝粉的重量比为0.4：1，所述球形结构铝粉的平均粒径为30微米，所述片状铝粉的中位径D50为5微米，购买于鞍钢实业微细铝粉有限公司。
所述导热界面材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
性能测试
导热系数：测试方法参考标准ASTMD5470，单位：W/(m·K)
硬度：用Shore OO硬度仪测试，将导热材料放入硬度测试仪的针入装置下，待设备出现“嘀”的声音后数据稳定，记录数据(为五个不同位置的平均值)，单位：Shore OO。具体见表1。
表1
实施例 导热系数 硬度
实施例1 36.4 45
实施例2 35.8 38
实施例3 36.1 42
实施例4 15.6 34
实施例5 18.7 38
实施例6 20.1 30
实施例7 25.4 35
实施例8 19.5 31
实施例9 10.4 32
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种硅橡胶导热材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：硅橡胶14-16份、金属填料31-33份、金属化合物填料21-25份、碳纤维26-29份、硅烷偶联剂0.3-0.5份；
所述硅橡胶选自甲基乙烯基硅橡胶、甲基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、氟硅橡胶中的至少一种。
2.如权利要求1所述的导热材料，其特征在于，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。
3.如权利要求2所述的导热材料，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为45-70万，乙烯基含量为0.13-0.18mol％。
4.如权利要求1所述的导热材料，其特征在于，所述金属填料包括铜粉、铝粉、银粉、铁粉、锌粉、镍粉、锡粉中的至少一种。
5.如权利要求4所述的导热材料，其特征在于，所述金属填料包括球形结构铝粉和片状铝粉。
6.如权利要求5所述的导热材料，其特征在于，所述球形结构铝粉的平均粒径为10-40微米。
7.如权利要求4或5所述的导热材料，其特征在于，所述片状铝粉的中位径D50为12-18微米。
8.如权利要求5或6所述的导热材料，其特征在于，所述球形结构铝粉和片状铝粉的重量比为(0.3-0.5)：1。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的导热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将硅烷偶联剂、金属填料、金属化合物填料依次加入到100-300重量份异丙醇中，60-100摄氏度下反应1-3小时，过滤，得混合填料；
S2：待密炼机温度升至30-50℃时，先将硅橡胶放入密炼室内，密炼机转速调至30-50r/min，依次加入称混合填料、碳纤维；将所得胶料加入0.3-0.5重量份硫化剂，于硫化机上硫化，硫化温度为180-200℃，时间为10-20min，即得。
10.一种如权利要求1-8任一项所述的导热材料的应用，其特征在于，所述导热材料用于电子产品的散热。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN114716829A (zh) * 2022-05-06 2022-07-08 乐山市中医医院 一种片状磁性电热复合材料的制备方法
CN114752218A (zh) * 2022-04-11 2022-07-15 上海诺维新材料有限公司 一种电子产品用导热材料及其制备方法和应用
CN116144179A (zh) * 2022-12-31 2023-05-23 孟妍杉 一种功能化改性的导热硅橡胶材料、制备方法及应用
CN116396620A (zh) * 2023-05-24 2023-07-07 东莞市华岳导热科技有限公司 一种导热片及其制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003183498A (ja) * 2001-12-13 2003-07-03 Polymatech Co Ltd 熱伝導性シート
CN101831180A (zh) * 2010-05-21 2010-09-15 浙江三元电子科技有限公司 一种导热绝缘硅橡胶复合片材的制备方法
CN102618041A (zh) * 2012-03-31 2012-08-01 合肥工业大学 一种高导热绝缘硅橡胶及其制备方法
CN104231631A (zh) * 2014-09-27 2014-12-24 东莞市雄驰电子有限公司 一种高性能导热硅橡胶及其制备方法
CN105482459A (zh) * 2016-01-13 2016-04-13 德阳烯碳科技有限公司 一种界面导热材料硅橡胶垫的制备方法
CN105504822A (zh) * 2016-01-13 2016-04-20 德阳烯碳科技有限公司 一种硅橡胶垫的制备方法
CN106633914A (zh) * 2016-12-14 2017-05-10 平湖阿莱德实业有限公司 一种泥状导热界面填隙材料及其制备方法
KR20180067966A (ko) * 2016-12-13 2018-06-21 비엔비머티리얼 주식회사 천연흑연, 알루미나 및 질화알루미늄을 포함하는 실리콘 복합조성물 및 이를 사용한 열전도 구리스 제조방법
CN108485277A (zh) * 2018-04-26 2018-09-04 南方科技大学 一种定向排列的高导热界面材料及其制备方法
CN108690355A (zh) * 2018-06-26 2018-10-23 浙江三元电子科技有限公司 一种柔性热传导片及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003183498A (ja) * 2001-12-13 2003-07-03 Polymatech Co Ltd 熱伝導性シート
CN101831180A (zh) * 2010-05-21 2010-09-15 浙江三元电子科技有限公司 一种导热绝缘硅橡胶复合片材的制备方法
CN102618041A (zh) * 2012-03-31 2012-08-01 合肥工业大学 一种高导热绝缘硅橡胶及其制备方法
CN104231631A (zh) * 2014-09-27 2014-12-24 东莞市雄驰电子有限公司 一种高性能导热硅橡胶及其制备方法
CN105482459A (zh) * 2016-01-13 2016-04-13 德阳烯碳科技有限公司 一种界面导热材料硅橡胶垫的制备方法
CN105504822A (zh) * 2016-01-13 2016-04-20 德阳烯碳科技有限公司 一种硅橡胶垫的制备方法
KR20180067966A (ko) * 2016-12-13 2018-06-21 비엔비머티리얼 주식회사 천연흑연, 알루미나 및 질화알루미늄을 포함하는 실리콘 복합조성물 및 이를 사용한 열전도 구리스 제조방법
CN106633914A (zh) * 2016-12-14 2017-05-10 平湖阿莱德实业有限公司 一种泥状导热界面填隙材料及其制备方法
CN108485277A (zh) * 2018-04-26 2018-09-04 南方科技大学 一种定向排列的高导热界面材料及其制备方法
CN108690355A (zh) * 2018-06-26 2018-10-23 浙江三元电子科技有限公司 一种柔性热传导片及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周文英等: "《导热高分子材料》", 30 April 2014, 国防工业出版社 *
林巨才主编: "《现代硬度测量技术及应用》", 30 June 2008, 中国计量出版社 *
黄文润: "《热硫化硅橡胶》", 30 September 2009, 四川科学技术出版社 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN114752218A (zh) * 2022-04-11 2022-07-15 上海诺维新材料有限公司 一种电子产品用导热材料及其制备方法和应用
CN114716829A (zh) * 2022-05-06 2022-07-08 乐山市中医医院 一种片状磁性电热复合材料的制备方法
CN116144179A (zh) * 2022-12-31 2023-05-23 孟妍杉 一种功能化改性的导热硅橡胶材料、制备方法及应用
CN116144179B (zh) * 2022-12-31 2023-08-25 杭州硅通化工科技有限公司 一种功能化改性的导热硅橡胶材料、制备方法及应用
CN116396620A (zh) * 2023-05-24 2023-07-07 东莞市华岳导热科技有限公司 一种导热片及其制备方法
CN116396620B (zh) * 2023-05-24 2023-12-19 东莞市华岳导热科技有限公司 一种导热片及其制备方法

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