CN112280304A - 一种高效的导热硅胶片以及加工工艺 - Google Patents

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何银科
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Abstract

一种高效的导热硅胶片以及加工工艺，本发明涉及导热硅胶技术领域，它包含以下重量份数的组分：硅油溶液300‑360份、纳米铜粉150‑200份、交联剂6‑30份、催化剂0.6‑0.8份、阻燃剂2‑8份、碳化硅50‑180份和碳纳米纤维0.5‑1份；制备硅油溶液；将硅油溶液中添加纳米铜粉、交联剂、催化剂、阻燃剂、碳化硅和碳纳米纤维在常温下通过双行星搅拌机进行加热搅拌，搅拌转速为3000r/min，搅拌时间为60‑90min；将搅拌后的溶液放置在模具中进行密封，放入平板硫化机中，溶液的内部进行交联反应，然后通过平板硫化机进行压片并固化；脱模，即得到高效的导热硅胶片；增加了导热硅胶内部的导热通道，从而增加了其导热系数，进而提高了导热硅胶的导热效率，拓宽了其应用范围。

Description

一种高效的导热硅胶片以及加工工艺
技术领域
本发明涉及导热硅胶技术领域，具体涉及一种高效的导热硅胶片以及加工工艺。
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，软性导热垫等等，主要用来减少热源表面与散热器件接触面之间产生的接触热阻；导热硅胶片能够填充缝隙，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，极具工艺性和使用性，尤其在电子产品中应用广泛。
导热硅胶的主要导热机理是通过热传导进行，目前所采用的导热硅胶内部导热通道不足，导热系数偏低，限制了其应用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的高效的导热硅胶片以及加工工艺，增加了导热硅胶内部的导热通道，从而增加了其导热系数，进而提高了导热硅胶的导热效率，拓宽了其应用范围。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高效的导热硅胶片，它包含以下重量份数的组分：硅油溶液300-360份、纳米铜粉150-200份、交联剂6-30份、催化剂0.6-0.8份、阻燃剂2-8份、碳化硅50-180份和碳纳米纤维0.5-1份。
进一步地，所述的催化剂由五氧化二钒、二氧化铈、氧化铜中混合而成。
进一步地，所述的阻燃剂由氧化钛、氢氧化铝、氧化钼混合而成。
进一步地，所述的交联剂为聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷，其乙烯基摩尔分数0.07％-0.12％，挥发分小于2.0％。
一种高效的导热硅胶片的加工工艺，它包含以下步骤：
步骤1、制备硅油溶液；
步骤2、将硅油溶液中添加纳米铜粉、交联剂、催化剂、阻燃剂、碳化硅和碳纳米纤维在常温下通过双行星搅拌机进行加热搅拌，搅拌转速为3000r/min，搅拌时间为60-90min；
步骤3、将搅拌后的溶液放置在模具中进行密封，放入平板硫化机中，溶液的内部进行交联反应，然后通过平板硫化机进行压片并固化；
步骤4、脱模，即得到高效的导热硅胶片。
进一步地，所述的步骤1中的制备硅油溶液的步骤包含：
步骤1.1、将八甲基环四硅氧烷放置在反应釜的内部，进行升温、干燥、脱水处理；
步骤1.2、加入已经干燥的四甲基二乙烯基二硅氧烷和四甲基氢氧化铵，将温度升至100度，反应3小时；
步骤1.3、升温145℃-180℃，通入干燥氮气，进行真空脱低分子，然后去真空，进行降温，即得到硅油溶液。
进一步地，所述的步骤1.3中真空脱低分子的真空度大于-0.098MPa。
进一步地，所述的步骤1.3中降温的温度低于60℃。
本发明有益效果为：
1、纳米铜粉、碳化硅和碳纳米纤维增加了导热硅胶内部的导热通道，从而增加了其导热系数，进而提高了导热硅胶的导热效率，拓宽了其应用范围；
2、硅油溶液的成品内部含有羟基，增加了固化速度，方便导热硅胶片在硫化机内迅速成形、固化，提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的实施例一-实施例三的导热系数测试数据表。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明。
实施例一：
本实施例采用的技术方案是：一种高效的导热硅胶片，它包含以下重量份数的组分：硅油溶液300份、纳米铜粉180份、交联剂(聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷，其乙烯基摩尔分数0.07％-0.12％，挥发分小于2.0％)28份、催化剂(由五氧化二钒、二氧化铈、氧化铜中混合而成)0.6份、阻燃剂(由氧化钛、氢氧化铝、氧化钼混合而成)5份、碳化硅100份和碳纳米纤维0.5份。
一种高效的导热硅胶片的加工工艺，它包含以下步骤：
步骤1、制备硅油溶液；制备硅油溶液的步骤包含：步骤1.1、将八甲基环四硅氧烷放置在反应釜的内部，进行升温、干燥、脱水处理；步骤1.2、加入已经干燥的四甲基二乙烯基二硅氧烷和四甲基氢氧化铵，将温度升至100度，反应3小时；步骤1.3、升温145℃-180℃，通入干燥氮气，进行真空脱低分子，真空脱低分子的真空度大于-0.098MPa，然后去真空，进行降温，降温的温度低于60℃，即得到硅油溶液；
步骤2、将硅油溶液中添加纳米铜粉、交联剂、催化剂、阻燃剂、碳化硅和碳纳米纤维在常温下通过双行星搅拌机进行加热搅拌，搅拌转速为3000r/min，搅拌时间为60-90min；
步骤3、将搅拌后的溶液放置在模具中进行密封，放入平板硫化机中，溶液的内部进行交联反应，然后通过平板硫化机进行压片并固化；
步骤4、脱模，即得到高效的导热硅胶片。
根据图1可知，本具体实施方式有益效果为：
1、纳米铜粉、碳化硅和碳纳米纤维增加了导热硅胶内部的导热通道，从而增加了其导热系数，进而提高了导热硅胶的导热效率，拓宽了其应用范围；
2、硅油溶液的成品内部含有羟基，增加了固化速度，方便导热硅胶片在硫化机内迅速成形、固化，提高了生产效率。
实施例二：
本实施例中，硅油溶液320份、纳米铜粉200份、交联剂12份、催化剂0.7份、阻燃剂4份、碳化硅150份和碳纳米纤维0.6份；其余原理均与实施例一相同。
实施例三：
本实施例中，硅油溶液360份、纳米铜粉160份、交联剂22份、催化剂0.6份、阻燃剂3份、碳化硅100份和碳纳米纤维08份；其余原理均与实施例一相同。
分别取上述实施例一到实施例三所制成的导热硅胶片，采用ASTM D5470标准进行测试，使用瑞典凯戈纳斯的HOT DISK2005S导热仪对导热硅胶片的导热系数进行测试，测试结果如图1所示，实施例一到实施例三的导热系数比较稳定，且相比于现有技术有所提高。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种高效的导热硅胶片，其特征在于：它包含以下重量份数的组分：硅油溶液300-360份、纳米铜粉150-200份、交联剂6-30份、催化剂0.6-0.8份、阻燃剂2-8份、碳化硅50-180份和碳纳米纤维0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的一种高效的导热硅胶片，其特征在于：所述的催化剂由五氧化二钒、二氧化铈、氧化铜中混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种高效的导热硅胶片，其特征在于：所述的阻燃剂由氧化钛、氢氧化铝、氧化钼混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种高效的导热硅胶片，其特征在于：所述的交联剂为聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷，其乙烯基摩尔分数0.07％-0.12％，挥发分小于2.0％。
5.一种高效的导热硅胶片的加工工艺，其特征在于：它包含以下步骤：
步骤(1)、制备硅油溶液；
步骤(2)、将硅油溶液中添加纳米铜粉、交联剂、催化剂、阻燃剂、碳化硅和碳纳米纤维在常温下通过双行星搅拌机进行加热搅拌，搅拌转速为3000r/min，搅拌时间为60-90min；
步骤(3)、将搅拌后的溶液放置在模具中进行密封，放入平板硫化机中，溶液的内部进行交联反应，然后通过平板硫化机进行压片并固化；
步骤(4)、脱模，即得到高效的导热硅胶片。
6.根据权利要求5所述的一种高效的导热硅胶片的加工工艺，其特征在于：所述的步骤(1)中的制备硅油溶液的步骤包含：
步骤(1.1)、将八甲基环四硅氧烷放置在反应釜的内部，进行升温、干燥、脱水处理；
步骤(1.2)、加入已经干燥的四甲基二乙烯基二硅氧烷和四甲基氢氧化铵，将温度升至100度，反应3小时；
步骤(1.3)、升温145℃-180℃，通入干燥氮气，进行真空脱低分子，然后去真空，进行降温，即得到硅油溶液。
7.根据权利要求6所述的一种高效的导热硅胶片的加工工艺，其特征在与：所述的步骤(1.3)中真空脱低分子的真空度大于-0.098MPa。
8.根据权利要求6所述的一种高效的导热硅胶片的加工工艺，其特征在于：所述的步骤(1.3)中降温的温度低于60℃。
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