CN113249031A - 一种高导热硅胶吸波片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高导热硅胶吸波片及其制备方法，所述吸波片按照质量份包括以下组分：10‑85份树脂、41‑120份磁粉、5‑55份导热填料、1.4‑41份助剂。本发明解决了现有的吸波材料结构复杂、散热性能不足的技术问题，提供的吸波片不仅能提高散热性能，对电磁波有效的吸收，同时结构简单，易于加工。

Description

一种高导热硅胶吸波片及其制备方法
技术领域
本发明涉及吸波材料技术领域，尤其涉及一种高导热硅胶吸波片及其制备方法。
背景技术
吸波材料指能吸收或者大幅减弱其表面接收到的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰的一类材料。在工程应用上，除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，针对不同的用途，还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。
目前，市场已有的吸波片材料由树脂和磁性材料复合制成片状，再由应用厂家裁成各自定制形状贴附于所需设备。该材料吸波性能体现在两种方式，一种是通过吸收电磁波将能量转化为热量，降低电磁波干扰，另一种则是通过反射电磁波。但是现有吸波片性能已达瓶颈，有效磁导率仅有70％左右，且散热不佳，不能应用于高端产品。另一方面，现有的吸波材料结构复杂，制备方法也比较繁琐。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种高导热硅胶吸波片，按照质量份包括以下组分：10-85份树脂、41-120份磁粉、5-55份导热填料、1.4-41份助剂。
进一步地，所述树脂的分子量为5000-120000。
进一步地，所述树脂选自聚烷基有机硅树脂、聚芳基有机硅树脂与聚烷基芳基有机硅树脂中的一种或多种。
进一步地，所述磁粉的粒径为1-350μm。
进一步地，所述磁粉选自抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性或亚铁磁性粉末中的一种或多种。
进一步地，所述导热填料选自氧化铝、一水三氧化二铝、二水三氧化二铝、三氧化二铁、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硼、绝缘炭黑、石墨烯中的一种或多种。
进一步地，所述1.4-41份助剂包括：0.5-10份交联剂、0.1-2份偶联剂、0.1-3份抗氧化剂、0.1-3份消泡剂、0.1-3份润湿剂、0.5-20份PH调节剂。
其中，所述交联剂选自多异氰酸酯、多元胺类、多元醇类、缩水甘油醚、有机硅类、苯磺酸类、丙烯酸酯类、有机过氧化物、金属有机化合物、氮丙啶类、聚碳化二亚胺类交联剂中的一种或多种，优选有机过氧化物、缩水甘油醚。
所述偶联剂选自氨基、双氨基、甲基丙烯酸酯基、环氧基、乙烯基、氯化烷基等的硅氧烷偶联剂中的一种或多种。
所述抗氧化剂选自吊白块、亚硫酸氢钠、草酸、植酸、氨水、水合肼、抗坏血酸、茶多酚(TP)、生育酚、黄酮类、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)中的一种或多种，优选吊白块、抗坏血酸。
所述消泡剂选用聚醚类、高碳醇类、硅类、聚醚改性硅、自乳化型、聚硅氧烷类等消泡剂中的一种或多种。
所述润湿剂选用有机硅类润湿剂、炔二醇类润湿剂、丙烯酸类润湿剂和氟类润湿剂中的一种或多种。
所述pH调节剂选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、N-甲基乙醇胺、二甲基乙醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丁基乙醇胺、N-氨丙基一甲基乙醇胺、2-氨基-2-乙基-1,3丙二醇、丁基二乙醇胺和氨水中的一种。
另一方面，本发明还提供一种吸波片的制备方法，包括以下步骤：
S10：按照质量份获取以下组分：10-85份树脂、41-120份磁粉、5-55份导热填料、1.4-41份助剂；在2-5℃、真空条件下混合均匀，加入催化剂和溶剂，再次混合均匀，得到浆料；
S20：使用所述浆料进行涂布，涂层厚度为0.15-3mm，烘干后得到所述吸波片。
进一步地，所述溶剂选自苯类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、烷烃类溶剂、含氮类溶剂、醚类溶剂中的一种或多种。
本发明提供的技术方案克服现有的吸波片电磁屏蔽性能达到瓶颈的问题，所述吸波片不仅能提高散热性能，对电磁波有效的吸收，同时结构简单，易于加工。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例1提供的吸波片1结构示意图。
主要元件符号说明：
10-双面胶；20-吸波片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作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】
S10：按照质量份获取以下组分：树脂(分子量12000)60份、羰基铁粉100份、石墨烯10份、交联剂1份、偶联剂0.8份、抗氧化剂1.2份、消泡剂0.3份、润湿剂0.5份、pH调节剂5份；在2℃、真空条件下混合均匀；待搅拌均匀后，加入催化剂，加入溶剂调节粘度，粘度控制在1000mPa·s，再次搅拌均匀，得到所述浆料；
其中，所述树脂选自聚烷基有机硅树脂、聚芳基有机硅树脂与聚烷基芳基有机硅树脂；
所述交联剂选用缩水甘油醚；
所述偶联剂选用氨基硅烷偶联剂；
所述抗氧化剂选用吊白块；
所述消泡剂选用硅类消泡剂；
所述润湿剂选用有机硅类润湿剂；
所述pH调节剂选用2-氨基-2-甲基-1-丙醇；
所述溶剂选用苯类溶剂。
S20：将所述浆料将配置好的浆料转移至涂布生产线机头进料口，调节刀口间隙至合适范围，开启设备开始涂布，烘干后涂层厚度为2.04mm，得到吸波片1，涂刷处理剂，贴合双面胶，裁切成合适尺寸，其结构参见图1。
【实施例2】
S10：按照质量份获取以下组分：树脂(分子量8000)35份、树脂(分子量40000)15份、铁氧体66份、绝缘炭黑35份、交联剂2.0份、偶联剂0.8份、抗氧化剂0.2份、消泡剂0.1份、润湿剂0.3份、pH调节剂15份；在5℃、真空条件下混合均匀；待搅拌均匀后，加入催化剂，加入溶剂调节粘度，粘度控制在2000mPa·s，再次搅拌均匀，得到所述浆料；
其中，所述树脂选自聚烷基有机硅树脂、聚芳基有机硅树脂与聚烷基芳基有机硅树脂；
所述交联剂选用有机过氧化物；
所述偶联剂选用双氨基硅烷偶联剂和环氧基硅烷偶联剂；
所述抗氧化剂选用草酸和抗坏血酸；
所述消泡剂选用聚醚类消泡剂；
所述润湿剂选用丙烯酸类润湿剂；
所述pH调节剂选用二乙醇胺和三乙醇胺；
所述溶剂选用酯类溶剂。
S20：将所述浆料将配置好的浆料转移至涂布生产线机头进料口，调节刀口间隙至合适范围，开启设备开始涂布，烘干后涂层厚度为2.01mm，得到吸波片2，涂刷处理剂，贴合双面胶，裁切成合适尺寸。
【实施例3】
S10：按照质量份获取以下组分：树脂(分子量32000)78份、铁硅铬55份、羰基铁粉20份、氧化镁35份、交联剂8份、偶联剂1.6份、抗氧化剂1份、消泡剂2.5份、润湿剂2.5份、pH调节剂15份；在3℃、真空条件下混合均匀；待搅拌均匀后，加入催化剂，加入溶剂调节粘度，粘度控制在5000mPa·s，再次搅拌均匀，得到所述浆料；
其中，所述树脂选自聚烷基有机硅树脂、聚芳基有机硅树脂与聚烷基芳基有机硅树脂；
所述交联剂选用苯磺酸类和丙烯酸酯类；
所述偶联剂选用氯化烷基硅烷偶联剂；
所述抗氧化剂选用黄酮类；
所述消泡剂选用聚醚改性硅类消泡剂；
所述润湿剂选用炔二醇类润湿剂；
所述pH调节剂选用二甲基乙醇胺；
所述溶剂选用含氮类溶剂。
S20：将所述浆料将配置好的浆料转移至涂布生产线机头进料口，调节刀口间隙至合适范围，开启设备开始涂布，烘干后涂层厚度为1.98mm，得到吸波片3，涂刷处理剂，贴合双面胶，裁切成合适尺寸。
【实施例4】
S10：按照质量份获取以下组分：树脂(分子量61000)32份、树脂(分子量15000)32份、铁硅铝48份、三氧化二铁10份、氧化铝10份、交联剂1.9份、偶联剂2.0份、抗氧化剂0.9份、消泡剂1.4份、润湿剂0.5份、pH调节剂1.3份；在4℃、真空条件下混合均匀；待搅拌均匀后，加入催化剂，加入溶剂调节粘度，粘度控制在8000mPa·s，再次搅拌均匀，得到所述浆料；
其中，所述树脂选自聚烷基有机硅树脂、聚芳基有机硅树脂与聚烷基芳基有机硅树脂；
所述交联剂选用多异氰酸酯类交联剂；
所述偶联剂选用甲基丙烯酸酯基硅烷偶联剂；
所述抗氧化剂选用丁基羟基茴香醚；
所述消泡剂选用聚醚改性硅消泡剂；
所述润湿剂选用氟类润湿剂；
所述pH调节剂选用N-甲基乙醇胺；
所述溶剂选用烷烃类溶剂。
S20：将所述浆料将配置好的浆料转移至涂布生产线机头进料口，调节刀口间隙至合适范围，开启设备开始涂布，烘干后涂层厚度为2.03mm，得到吸波片4，涂刷处理剂，贴合双面胶，裁切成合适尺寸。
【实施例5】
S10：按照质量份获取以下组分：树脂(分子量88000)61份、树脂(分子量16000)29份、铁硅铝110份、氧化锌45份、交联剂2.3份、偶联剂0.6份、抗氧化剂2.2份、消泡剂1.0份、润湿剂1.0份、pH调节剂3.9份；在5℃、真空条件下混合均匀；待搅拌均匀后，加入催化剂，加入溶剂调节粘度，粘度控制在4000mPa·s，再次搅拌均匀，得到所述浆料；
其中，所述树脂选自聚烷基有机硅树脂、聚芳基有机硅树脂与聚烷基芳基有机硅树脂；
所述交联剂选用丙烯酸酯类交联剂；
所述偶联剂选用环氧基偶联剂；
所述抗氧化剂选用亚硫酸氢钠；
所述消泡剂选用硅类、聚醚改性硅消泡剂；
所述润湿剂选用氟类润湿剂；
所述pH调节剂选用N-甲基乙醇胺；
所述溶剂选用烷烃类溶剂。
S20：将所述浆料将配置好的浆料转移至涂布生产线机头进料口，调节刀口间隙至合适范围，开启设备开始涂布，烘干后涂层厚度为1.95mm，得到吸波片5，涂刷处理剂，贴合双面胶，裁切成合适尺寸。
【实施例6】
使用对实施例1-5提供的吸波片性能进行测试，对比例为市场在售硅胶吸波片，结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003103363930000061
上述实例中，实例1、实例2、实例3、实例4、实例5相较于市场在售产品，结构更加简单，散热性能更佳，部分性能亦有所提高。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种高导热硅胶吸波片，其特征在于，按照质量份包括以下组分：10-85份树脂、41-120份磁粉、5-55份导热填料、1.4-41份助剂。
2.根据权利要求1所述的吸波片，其特征在于，所述树脂的分子量为5000-120000。
3.根据权利要求2所述的吸波片，其特征在于，所述树脂选自聚烷基有机硅树脂、聚芳基有机硅树脂与聚烷基芳基有机硅树脂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的吸波片，其特征在于，所述磁粉的粒径为1-350μm。
5.根据权利要求4所述的吸波片，其特征在于，所述磁粉选自抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性或亚铁磁性粉末中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的吸波片，其特征在于，所述导热填料选自氧化铝、一水三氧化二铝、二水三氧化二铝、三氧化二铁、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硼、绝缘炭黑、石墨烯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的吸波片，其特征在于，所述1.4-41份助剂包括：0.5-10份交联剂、0.1-2份偶联剂、0.1-3份抗氧化剂、0.1-3份消泡剂、0.1-3份润湿剂、0.5-20份PH调节剂。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的吸波片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10：按照质量份获取以下组分：10-85份树脂、41-120份磁粉、5-55份导热填料、1.4-41份助剂；在2-5℃、真空条件下混合均匀，加入催化剂和溶剂，再次混合均匀，得到浆料；
S20：使用所述浆料进行涂布，涂层厚度为0.15-3mm，烘干后得到所述吸波片。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自苯类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、烷烃类溶剂、含氮类溶剂、醚类溶剂中的一种或多种。
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