CN113248928B - 一种导热硅凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导热材料技术领域，具体公开了一种导热硅凝胶及其制备方法和应用，其中：导热硅凝胶包括含乙烯基有机聚硅氧烷、含氢基有机聚硅氧烷和导热填料，含氢基有机聚硅氧烷中的氢基和含乙烯基有机聚硅氧烷中乙烯基的摩尔质量比为1:(2‑10)，在含乙烯基有机聚硅氧烷的侧基中引入了长链烷基，在长链烷基的位阻效应下，通过调整体系中含氢基有机聚硅氧烷中的氢基和所述含乙烯基有机聚硅氧烷中乙烯基的摩尔质量比，并通过预先对导热填料进行处理，所制得的导热硅凝胶为半流动膏体状态，具有施工方便、导热性高、渗透率低、耐热性好、粘度低、性能稳定、可长时间使用以及重复利用，适用于电子电气元件或动力电池等设备的散热部位。

Description

一种导热硅凝胶及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及导热材料技术领域，具体涉及导热凝胶技术领域，尤其涉及一种导热硅凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

随着电子设备的微型化和集成化，电子设备的功率不断提升，其产生的热量集聚提升，因此有效的热管理对于电子设备十分紧迫，而热管理的主要目的是散热。由于电子设备表面的粗糙，当两个表面连接在一起时，只有很小部分的表面积会发生实际接触，而该区域的其他部分都是被空气间隔开，且空气的热导率仅为0.026W/(m·K)，热量难以通过空气在界面上的传递。这种情况下就需要导热界面材料。

导热凝胶是一种通过线性硅油和导热填料复合通过相关工艺混合分散制备得到的组合物。当前，市场上的导热凝胶的导热系数一般为3W/(m·K)以下，难以满足当前市场的高导热要求；且这些导热凝胶受到配方工艺等限制，因此其粘度和渗油率都很高，难以保持性能的稳定。另外，部分导热凝胶在施工过程中需要常温长时间或者高温条件下进行固化，因此存在施工工艺复杂等问题。

现有技术中，单组份导热凝胶通常为了达到高导热(3W/(m·K)以上)的目的，在配方中需要填充大量的导热填料，因此会出现单组份导热凝胶组合物的粘度很高；此外，市场上的单组份导热硅凝胶一般都是通过控制体系中的乙烯基硅油含量和含氢硅油含量，从而达到部分交联的效果，但是这种方法存在部分乙烯基硅油或含氢硅油分子未发生反应，因此容易出现渗油的现象，且容易出现性能不稳定等问题。另外，市场上大部分单组份导热凝胶组合物需要低温储存，否则容易发生固化而造成失效，且在施工过程中需要长时间养护或者加温固化，导致存在施工工艺复杂的问题。

发明内容

本发明提出一种导热硅凝胶及其制备方法和应用，以解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为克服上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种导热硅凝胶，所述导热硅凝胶包括含乙烯基有机聚硅氧烷、含氢基有机聚硅氧烷和导热填料，所述含氢基有机聚硅氧烷中的氢基和所述含乙烯基有机聚硅氧烷中乙烯基的摩尔质量比为1:(2-10)，所述含乙烯基有机聚硅氧烷的结构式为式(1)或为具有式(1)结构的衍生物：

其中，R₁选自苯基或含有至少14个碳原子的烃基，R₂选自甲基、乙烯基、苯基、甲氧基、乙氧基或苯乙烯基中的任意一种，且n为2～200之间的整数。

具体地，本发明的导热硅凝胶中选用的含乙烯基有机聚硅氧烷具有如式(1)的特定结构，在含乙烯基有机聚硅氧烷的侧基中引入了长链烷基R₁。在长链烷基R₁的位阻效应下，通过调整体系中含氢基有机聚硅氧烷中的氢基和所述含乙烯基有机聚硅氧烷中乙烯基的摩尔质量比，以控制乙烯基和氢基的交联反应过程，使得含乙烯基有机聚硅氧烷上的所有乙烯基均发生反应，无剩余的小分子存在，因此，本发明的导热硅凝胶不会出现渗油的情况，性能稳定，储存期长；同时由于位阻效应的存在，可以避免乙烯基聚硅氧烷的完全交联，从而影响导热硅凝胶的流动性。

同时，在含乙烯基有机聚硅氧烷的侧基中引入长链烷基R₁，可以更好的润湿导热填料，使得最终的导热硅凝胶粘度更低。

在含乙烯基有机聚硅氧烷的侧基中引入苯基，可以使得导热硅凝胶具有更好的耐热性。

作为上述方案的优选实施方式，所述含乙烯基有机聚硅氧烷的结构式为式(2)或为具有式(2)结构的衍生物：

其中，n为2～200之间的正整数。

进一步地，所述含乙烯基有机聚硅氧烷在25℃下的粘度为100～2000mPa·s。

进一步地，所述含乙烯基有机聚硅氧烷为脱除硅氧烷低聚物的有机聚硅氧烷。其中：“脱除硅氧烷低聚物”是指将体系中的小分子在高温下脱除，防止小分子的乙烯基有机聚硅氧烷在体系中析出。

具体地，本发明的导热硅凝胶在使用前全部小分子已经提前完成反应，没有游离的小分子，因此具有耐渗油和储存期长等特点。

作为上述方案的优选实施方式，所述含氢基有机聚硅氧烷的结构式为式(3)或为具有式(3)结构的衍生物：

其中，R₃、R₄和R₅相同或不同，R₃、R₄和R₅各自独立地选自氢基、甲基、甲氧基、乙氧基中的任意一种，且x和y均为1～8之间的整数；

优选地，所述含氢基有机聚硅氧烷的结构式为式(4)或为具有式(4)结构的衍生物：

优选地，所述含氢基有机聚硅氧烷的结构式为式(5)或为具有式(5)结构的衍生物：

所述式(4)和式(5)中，x和y均为1～8之间的整数。

具体地，通过选用具有特定结构的含氢基有机聚硅氧烷，氢基与含乙烯基有机聚硅氧烷的乙烯基发生交联反应，并通过控制含氢基有机聚硅氧烷中的氢基和所述含乙烯基有机聚硅氧烷中乙烯基的摩尔质量比，使得含乙烯基有机聚硅氧烷上的所有乙烯基均发生反应，无剩余的小分子存在，从而保证导热硅凝胶不会出现渗油的情况，性能稳定，储存期长。

作为上述方案的优选实施方式，所述导热填料选自碳纤维、碳纳米管、石墨烯、氮化硼、氧化锌、碳化硅、氮化铝、金属粉末中的至少一种。

进一步地，所述导热填料的粒径为0.01～150μm。

具体地，选用不同粒径的导热填料进行颗粒级配，具体为粒径为0.01～1μm的小粒径比例占10～80％；20～40μm的中粒径比例占10～80％；50～150μm的大粒径比例占10～80％。导热填料具有一定有效半径，因而可看成是具有一定大小的球体，具有较大粒径的大粒径导热填料呈球体紧密堆积，较小粒径的小粒径导热填料和中粒径导热填料填充于大粒径导热填料堆积的空隙中，根据有限元分析以及量子力学第一性原理，通过控制不同粒径的导热填料的比例，使其实现最密堆积分布，从而达到高导热的效果。

作为上述方案的优选实施方式，所述导热硅凝胶还包括表面处理剂和/或催化剂。

进一步的，所述表面处理剂为烷氧基硅烷，其结构式为CH₃(CH₂)_p-Si(OCH₃)_q，其中，p为5～17之间的整数，q为1～6之间的整数。

具体地，本发明的导热硅凝胶中的导热填料先采用表面处理剂进行处理，表面处理剂经过水解，得到长链烷烃的硅醇，硅醇缩合形成低聚物，低聚物和导热填料表面的羟基形成氢键，然后在高温条件下脱水形成共价键。经过处理的无机填料表面的溶解度参数和有机硅体系的溶解度参数相接近，因此相容性提升，可以更好的进行分散。且经表面处理的导热填料表面具有反应基团，与基体中含氢基有机聚硅氧烷发生反应，最终形成稳态的导热流体，从而实现导热硅凝胶长时间存放而能保持性能稳定，不发生增稠、渗油等不良情况。

进一步的，所述催化剂为铂系催化剂。

优选地，所述铂催化剂选自氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂-乙烯基硅氧烷配合物、铂-炔基配合物中的至少一种。

具体地，铂系催化剂在体系中是对乙烯基聚硅氧烷和含氢聚硅氧烷发生加成反应的催化作用。

作为上述方案的优选实施方式，所述导热硅凝胶的组成按重量计包括：

具体地，本发明导热硅凝胶采用具有特殊结构的含乙烯基有机聚硅氧烷、含氢基有机聚硅氧烷以及经过表面处理剂处理导热填料作为原料，通过控制各原料间的配比关系，并在催化剂的作用下，各原料协同作用，制得的导热硅凝胶具有导热性高、渗透率低、耐热性好、粘度低、性能稳定、可长时间使用以及重复利用等优点。

本发明还提供了一个技术方案是，一种导热硅凝胶的制备方法，所述导热填料为经表面处理的导热填料，包括如下步骤：

S1.将表面处理剂溶解于溶剂中，得处理溶液；

S2.采用所述处理溶液对导热填料进行表面处理，得处理填料；

S3.将所述处理填料先与含乙烯基有机聚硅氧烷混合后，再与含氢基有机聚硅氧烷进行加热混合，得导热硅凝胶。

进一步的，步骤S1中所述溶剂为醇类水溶液，所述醇类水溶液选自甲醇水溶液、乙醇水溶液、丙醇水溶液中的任一种。

进一步的，所述醇类水溶液中醇和水的重量比为(7～9):1。

进一步的，所述表面处理剂和醇类水溶液的重量比为1:(8～10)。

进一步的，步骤S2中所述表面处理的步骤为：先升温至85～95℃，再搅拌1～1.5h，然后进行烘干；

进一步的，步骤S3中所述加热混合的步骤为：先升温至100～110℃，再进行搅拌1～1.5h，然后进行冷却。

作为上述方案的优选实施方式，导热硅凝胶的制备方法，其具体步骤为：

S1.按上述导热硅凝胶的重量配比关系，取导热填料置于捏合机中进行搅拌，转速为50～100rpm，再取表面处理剂溶解分散在甲醇水溶液中，得处理溶液。

S2.向捏合机的加料口喷洒经过分散的处理溶液，升温至85～95℃，减压搅拌1～1.5h，取出烘干，得处理填料，备用。

S3.取含乙烯基有机聚硅氧烷和经过表面处理的处理填料，置于捏合机中，在15～28℃温度下搅拌，再加入含氢基有机聚硅氧烷和催化剂，混合后升温至100～110℃，继续搅拌1～1.5h，冷却后出料，即得导热硅凝胶。

本发明还提供了一个技术方案是，导热硅凝胶在电子电气元件或动力电池中的应用。

具体地，本发明的导热硅凝胶使用过程中为半流动膏体状态，可以通过点胶设备直接施工，其具有的半流动状态，可以紧密填充在电子元器件的缝隙中；另外，胶体本身已经是稳定状态，所以不需要再进行加温养护或者常温长时间养护，具有操作工艺简单、性能稳定等特点。

本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明的导热硅凝胶选用具有特定的结构的含乙烯基有机聚硅氧烷，在长链烷基的位阻效应下，并通过调整体系中的乙烯基含量和含氢量，控制乙烯基和氢基的交联反应过程，使得含乙烯基有机聚硅氧烷上的所有乙烯基均会发生反应，无剩余的小分子存在，因此，本发明的导热硅凝胶不会出现渗油的情况，性能稳定，储存期久，且由于位阻效应的存在，可以避免乙烯基聚硅氧烷的完全交联，从而影响导热硅凝胶组合物的流动性。

同时，本发明的导热硅凝胶具有高的导热性和抗老化性，其导热系数可以达到5W/(m·K)以上。通过老化测试，在150℃条件下保持90天，本发明的导热硅凝胶的热失重为0.77～0.85％，且老化后的胶体表面不会出现干燥粉化、渗油等现象，因此，本发明的导热硅凝胶的抗老化特性优异，具有使用时间长、可重复使用等特点。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解，有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围，同时，下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品，未详细提及的工艺步骤或制备方法均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。

以下实施例中，所使用的原料包括：

A、含乙烯基有机聚硅氧烷：其中R₁为含16个碳原子的烃基，R₂为甲基，主链聚合度为10，粘度为500mPa·s，乙烯基含量为1.8％；

其结构式为：

B、含氢基有机聚硅氧烷：

(1)B1的结构为：分子链末端为甲基封端，由甲基氢化硅氧烷以及二甲基硅氧烷共聚而成，聚合度x为5，y为5，粘度为10mPa·s，含氢量为0.71％；

其结构式为：

(2)B2的结构为：分子链末端为氢基封端，由甲基甲氧基硅氧烷以及二甲基硅氧烷共聚而成，聚合度x为5，y为5，粘度为15mPa·s，含氢量为0.22％；

其结构式为：

C、导热填料：

(1)C1：D50为0.2μm的球形氧化铝；

(2)C2：D50为3μm的球形氧化铝；

(3)C3：D50为70μm的球形氧化铝。

D、表面处理剂：十六烷基三甲氧基硅烷。

E、催化剂：铂-乙烯基硅氧烷配合物，铂含量为300ppm。

实施例1

本实施例的导热硅凝胶的组成按重量计包括：100份含乙烯基有机聚硅氧烷A，3份含氢基有机聚硅氧烷B1，8份含氢基有机聚硅氧烷B2，326份导热填料C1，485份导热填料C2，808份导热填料C3，12.95份表面处理剂D，0.2份催化剂E。

本实施例的导热硅凝胶的制备方法为：

S1.按上述导热硅凝胶的重量配比关系，取导热填料C1、C2、C3置于捏合机中进行搅拌，转速为50rpm，再取表面处理剂D溶解分散在甲醇水溶液中，其中：甲醇水溶液中甲醇和水的重量比为7:1，得处理溶液。

S2.向捏合机的加料口喷洒经过分散的处理溶液，升温至90℃，减压搅拌1h，取出烘干，得处理填料，备用。

S3.取含乙烯基有机聚硅氧烷A和经过表面处理的处理填料，置于捏合机中，在15℃温度下搅拌，再加入含氢基有机聚硅氧烷B1、B2和催化剂E，混合后升温至100℃，继续搅拌1h，冷却后出料，即得导热硅凝胶。

实施例2

本实施例的导热硅凝胶的组成按重量计包括：100份含乙烯基有机聚硅氧烷A，3份含氢基有机聚硅氧烷B1，9份含氢基有机聚硅氧烷B2，324份导热填料C1，481份导热填料C2，814份导热填料C3，12.95份表面处理剂D，0.2份催化剂E。

本实施例的导热硅凝胶的制备方法为：

S1.按上述导热硅凝胶的重量配比关系，取导热填料C1、C2、C3置于捏合机中进行搅拌，转速为80rpm，再取表面处理剂D溶解分散在甲醇水溶液中，其中：甲醇水溶液中甲醇和水的重量比为8:1，得处理溶液。

S2.向捏合机的加料口喷洒经过分散的处理溶液，升温至85℃，减压搅拌1.5h，取出烘干，得处理填料，备用。

S3.取含乙烯基有机聚硅氧烷A和经过表面处理的处理填料，置于捏合机中，在20℃温度下搅拌，再加入含氢基有机聚硅氧烷B1、B2和催化剂E，混合后升温至100℃，继续搅拌1h，冷却后出料，即得导热硅凝胶。

实施例3

本实施例的导热硅凝胶的组成按重量计包括：100份含乙烯基有机聚硅氧烷A，4份含氢基有机聚硅氧烷B1，7份含氢基有机聚硅氧烷B2，318份导热填料C1，491份导热填料C2，808份导热填料C3，12.95份表面处理剂D，0.2份催化剂E。

本实施例的导热硅凝胶的制备方法为：

S1.按上述导热硅凝胶的重量配比关系，取导热填料C1、C2、C3置于捏合机中进行搅拌，转速为90rpm，再取表面处理剂D溶解分散在甲醇水溶液中，其中：甲醇水溶液中甲醇和水的重量比为8:1，得处理溶液。

S2.向捏合机的加料口喷洒经过分散的处理溶液，升温至90℃，减压搅拌1.5h，取出烘干，得处理填料，备用。

S3.取含乙烯基有机聚硅氧烷A和经过表面处理的处理填料，置于捏合机中，在25℃温度下搅拌，再加入含氢基有机聚硅氧烷B1、B2和催化剂E，混合后升温至110℃，继续搅拌1h，冷却后出料，即得导热硅凝胶。

实施例4

本实施例的导热硅凝胶的组成按重量计包括：100份含乙烯基有机聚硅氧烷A，3份含氢基有机聚硅氧烷B1，8份含氢基有机聚硅氧烷B2，326份导热填料C1，485份导热填料C2，808份导热填料C3，12.95份表面处理剂D，0.2份催化剂E。

本实施例的导热硅凝胶的制备方法为：

S1.按上述导热硅凝胶的重量配比关系，取导热填料C1、C2、C3置于捏合机中进行搅拌，转速为90rpm，再取表面处理剂D溶解分散在甲醇水溶液中，其中：甲醇水溶液中甲醇和水的重量比为9:1，得处理溶液。

S2.向捏合机的加料口喷洒经过分散的处理溶液，升温至95℃，减压搅拌1h，取出烘干，得处理填料，备用。

S3.取含乙烯基有机聚硅氧烷A和经过表面处理的处理填料，置于捏合机中，在28℃温度下搅拌，再加入含氢基有机聚硅氧烷B1、B2和催化剂E，混合后升温至100℃，继续搅拌1h，冷却后出料，即得导热硅凝胶。

实施例5

本实施例的导热硅凝胶的组成按重量计包括：100份含乙烯基有机聚硅氧烷A，3份含氢基有机聚硅氧烷B1，9份含氢基有机聚硅氧烷B2，324份导热填料C1，481份导热填料C2，814份导热填料C3，12.95份表面处理剂D，0.2份催化剂E。

本实施例的导热硅凝胶的制备方法为：

S1.按上述导热硅凝胶的重量配比关系，取导热填料C1、C2、C3置于捏合机中进行搅拌，转速为80rpm，再取表面处理剂D溶解分散在甲醇水溶液中，其中：甲醇水溶液中甲醇和水的重量比为8:1，得处理溶液。

S2.向捏合机的加料口喷洒经过分散的处理溶液，升温至90℃，减压搅拌1h，取出烘干，得处理填料，备用。

S3.取含乙烯基有机聚硅氧烷A和经过表面处理的处理填料，置于捏合机中，在20℃温度下搅拌，再加入含氢基有机聚硅氧烷B1、B2和催化剂E，混合后升温至100℃，继续搅拌1.5h，冷却后出料，即得导热硅凝胶。

对比例1

本对比例的导热硅凝胶的组成按重量计包括：100份含乙烯基有机聚硅氧烷A1，3份含氢基有机聚硅氧烷B1，8份含氢基有机聚硅氧烷B2，326份导热填料C1，485份导热填料C2，808份导热填料C3，12.95份表面处理剂D，0.2份催化剂E。

本对比例与实施例1的区别在于将导热硅凝胶组成中的乙烯基聚硅氧烷A替换成乙烯基聚硅氧烷A1，其中A1的结构式为

其中式(1)中：R₁为甲基、R₂为甲基，主链聚合度为76，粘度为100mPa·s，乙烯基含量为0.9％。

本对比例的导热硅凝胶的制备方法同实施例1。

对比例2

本对比例的导热硅凝胶的组成按重量计包括：100份含乙烯基有机聚硅氧烷A2，3份含氢基有机聚硅氧烷B1，8份含氢基有机聚硅氧烷B2，326份导热填料C1，485份导热填料C2，808份导热填料C3，12.95份表面处理剂D，0.2份催化剂E。

本对比例与实施例1的区别在于将导热硅凝胶组成中的乙烯基聚硅氧烷A替换成乙烯基聚硅氧烷A2，其中A2的结构式为

其中式(1)中：R1为含5个碳原子的烷烃，R2为甲基，主链聚合度为89，粘度为500mPa·s，乙烯基含量为0.3％。

本对比例的导热硅凝胶的制备方法同实施例1。

对比例3

本对比例的导热硅凝胶的组成按重量计包括：100份含乙烯基有机聚硅氧烷A，3份含氢基有机聚硅氧烷B1，8份含氢基有机聚硅氧烷B2，326份导热填料C1，485份导热填料C2，808份导热填料C3，0.2份催化剂E。

本对比例与实施例1的区别在于导热硅凝胶组成中未添加表面处理剂。

本对比例的导热硅凝胶的制备方法为：

S1.按上述导热硅凝胶的重量配比关系，取导热填料C1、C2、C3和含乙烯基有机聚硅氧烷A置于捏合机中进行搅拌均匀。

S2.取含氢基有机聚硅氧烷B1、B2和催化剂E，混合后升温至100℃，继续搅拌1h，冷却后出料，即得导热硅凝胶。

对比例4

本对比例与实施例1的导热硅凝胶的组成相同。

本对比例与实施例1的区别在于导热硅凝胶在制备过程未进行表面处理。

本对比例的导热硅凝胶的制备方法为：

S1.按上述导热硅凝胶的重量配比关系，取导热填料C1、C2、C3和含乙烯基有机聚硅氧烷A置于捏合机中进行搅拌均匀。

S2.取含氢基有机聚硅氧烷B1和B2、表面处理剂D和催化剂E，混合后升温至100℃，继续搅拌1h，冷却后出料，即得导热硅凝胶。

对比例5

本对比例的导热硅凝胶的组成按重量计包括：100份含乙烯基有机聚硅氧烷A，3份含氢基有机聚硅氧烷B1，8份含氢基有机聚硅氧烷B2，1619份导热填料C2，12.95份表面处理剂D，0.2份催化剂E。

本对比例与实施例1的区别在于导热硅凝胶组成中，将具有不同粒径尺寸的导热填料C1、C2和C3替换成具有单一尺寸的导热填料C2，同时导热填料的总量保持不变。

本对比例的导热硅凝胶的制备方法同实施例1。

实施6：性能测试

对实施例1～5与对比例1～5提供的导热硅凝胶进行性能测试，包括：

(1)热导率：按照ASTM C518进行测试；

(2)挤出率：在90psi气压下，胶嘴尺寸为1mm的胶管在1min内挤出的重量(g)；

(3)老化测试条件为150℃×90天；

(4)出油率：出油率(％)＝(m0-m1)/m0×100％，m0为出油测试前滤纸质量(g)，m1：出油测试后滤纸的质量(g)；

各实施例与对比例的测试结果如下表1：

表1各实施例与对比例的测试结果对比表

由表1中各实施例与对比例的测试结果可知，在实施例1～5中，在含乙烯基有机聚硅氧烷的侧基中引入了长链烷基，且导热填料经过预处理，通过调整合适的乙烯基含量和含氢量，在长链烷基和苯基的位阻效应下，所得单组份导热硅凝胶的挤出率为40.7～43.3g/min，老化后的挤出率为38.5～40.8g/min；所得到的单组份导热硅凝胶的热导率较高，可达5.2～5.4W/(m·K)，老化后的热导率为5.7～5.9W/(m·K)。

而将对比例1～5和实施例1进行比较可知，在不引入长链烷基或者未经过表面处理、未预先进行表面处理或采用同一粒径的导热填料的情况下，所得单组份导热硅凝胶的初始热导率与实施例都偏低，其挤出率显著偏低、出油率明显偏高，即对比例的稳定性较差，老化之后挤出率显著下降，易出现干燥粉化等现象。

综上所述，本发明提供的导热硅凝胶为半流动膏体状态，性质稳定，储存期久，不会出现渗油的情况；其可以紧密填充在电子元器件的缝隙中，具有操作工艺简单、性能稳定等特点。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种导热硅凝胶，其特征在于：所述导热硅凝胶包括含乙烯基有机聚硅氧烷、含氢基有机聚硅氧烷、导热填料和表面处理剂，所述含氢基有机聚硅氧烷中的氢基和所述含乙烯基有机聚硅氧烷中乙烯基的摩尔质量比为1:(2-10)，所述含乙烯基有机聚硅氧烷的结构式为式(2)：

其中，n为2-200之间的整数；

所述含氢基有机聚硅氧烷的结构式为式(4)和式(5)结构：

其中，x和y均为1-8之间的整数；

所述表面处理剂为十六烷基三甲氧基硅烷；

所述导热填料的粒径为0.01-150μm，所述导热填料由D50分别为0.2μm、3μm和70μm的颗粒级配组成；

所述导热硅凝胶的组成按重量计包括：

2.根据权利要求1所述的导热硅凝胶，其特征在于：所述导热填料选自碳纤维、碳纳米管、石墨烯、氮化硼、氧化锌、碳化硅、氮化铝、金属粉末中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的导热硅凝胶，其特征在于：所述催化剂为铂系催化剂；所述铂系催化剂选自氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂-乙烯基硅氧烷配合物、铂-炔基配合物中的至少一种。

4.一种如权利要求1至3任意一项所述的导热硅凝胶的制备方法，所述导热填料为经表面处理的导热填料，其特征在于，包括如下步骤：

S1.将表面处理剂溶解于溶剂中，得处理溶液；

S2.采用所述处理溶液对导热填料进行表面处理，得处理填料；

S3.将所述处理填料先与含乙烯基有机聚硅氧烷混合后，再与含氢基有机聚硅氧烷和催化剂进行加热混合，得导热硅凝胶；

步骤S1中所述溶剂为醇类水溶液，所述醇类水溶液中醇和水的重量比为(7-9):1，所述表面处理剂和醇类水溶液的重量比为1:(8-10)；

步骤S2中所述表面处理的步骤为：先升温至85-95℃，再搅拌1-1.5h，然后进行烘干；

步骤S3中所述加热混合的步骤为：先升温至100-110℃，再进行搅拌1-1.5h，然后进行冷却。

5.如权利要求1至3任意一项所述的导热硅凝胶在电子电气元件或动力电池中的应用。