CN113480854A - 导热硅胶片材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种导热硅胶片材及其制备方法，该导热硅胶片材包括：20％～40％的乙烯基MQ硅树脂，10％～40％的乙烯基硅油，30％～60％的导热硅胶片材填料；所述乙烯基MQ硅树脂中的X/Y值为0.43～1.73，其中，M结构单元包含乙烯基、还包含有甲基和苯基中的至少一种。该制备方法包括：制备导热硅胶片材基料，搅拌研磨，抽真空，辐照硫化等步骤，该制备方法具有生产效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及导热硅胶技术领域，尤其涉及一种导热硅胶片材及其制备方 法。
背景技术
随着科学技术的发展，电子元器件越来越趋近于密集化和小型化，从而 对电子器件的稳定性提出了更高的要求，电子产品的可靠性及其性能在很大 程度上取决于所采用的散热材料及散热方案是否合理。信息技术的飞速发展， 向电子器件提出了高封装度、高可靠性的要求，热失效是电子封装失效的主 要因素，占50％以上，据统计，电子元器件温度每升高2℃，其可靠性下降 10％，50℃时寿命只有25℃时的1/6。
导热硅胶片材是现有技术中用于发热部位与散热部位之间传递热量的主 流材料，具有良好的柔韧性、电绝缘性、可压缩性和延展性，能够充分填充 不规则元器件的表面，消除空气、增大接触面积，间距绝缘、抗震和密封的 作用，是电子设备中热传递材料的理想选择。
在现有技术中，导热硅胶片材需要高温加热硫化，加热温度高，硫化时 间长，能耗比较高，需要较大的烘箱烘烤，生产占地面积较大，因为热硫化 效率比较低，产能也较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导热硅胶片材及其制备方法。
为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种导热硅胶片 材，包括：20％～40％的乙烯基MQ硅树脂，10％～40％的乙烯基硅油，30％～ 60％的导热硅胶片材填料；所述乙烯基MQ硅树脂中的X/Y值为0.43～1.73， 其中，M结构单元包含乙烯基、还包含有甲基和苯基中的至少一种。
作为本发明一实施方式的进一步改进，M结构单元中的乙烯基含量为 0.2mol％～1.2mol％。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述乙烯基硅油包含端乙烯基硅 油和高乙烯基硅油，所述乙烯基硅油的粘度范围为500mPa·s～50000mPa·s， 其中，乙烯基范围为0.3mol％～5.0mol％。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述导热硅胶片材散热填料为氧 化铝、石墨、硅微粉和纳米氮化硼中的至少一种。
本发明实施例还提供了一种上述的导热硅胶片材的制备方法，包括以下 步骤：
第一步骤，制备组分基料：在反应容器中，按照配比投入乙烯基MQ硅 树脂(20％～40％)、乙烯基硅油(10％～40％)和导热硅胶片材填料(30％～ 60％)；
第二步骤，搅拌研磨，在温度为60℃的环境中，搅拌混合；然后用砂磨 机研磨2遍；
第三步骤，辐照硫化，将研磨好的基料放置真空机中抽真空20分钟，进 行辐照硫化处理。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“搅拌混合”具体包括：搅拌 混合，搅拌的速度≥2500RPM，持续时间为20分钟～30分钟。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“进行辐照硫化处理”具体包 括：将上述基料灌注到框形模具中，并将上表面刮平；将所述模具在氮气氛 下进行辐照辐照，其中，照射高度为20mm，输送带速度为2m/min～10m/min， 辐照能量为1MeV～5MeV，辐照硫化剂量为40kgy～150kgy，然后脱模，模 切成型。
相对于现有技术，本发明的技术效果在于：本发明实施例提供一种导热 硅胶片材及其制备方法，该导热硅胶片材包括：20％～40％的乙烯基MQ硅 树脂，10％～40％的乙烯基硅油，30％～60％的导热硅胶片材填料；所述乙烯 基MQ硅树脂中的X/Y值为0.43～1.73，其中，M结构单元为乙烯基以及甲 基、苯基中的至少一种。该制备方法包括：制备组分基料，搅拌研磨，辐照 硫化等步骤，该制备方法具有效率高的优点。
具体实施方式
以下将结合所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式 并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、 方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
实施例1
一种导热硅胶片材基料，包括：20％～40％的乙烯基MQ硅树脂，10％～ 40％的乙烯基硅油，30％～60％的导热硅胶片材填料；所述乙烯基MQ硅树 脂中的X/Y值为0.43～1.73，其中，M结构单元包含乙烯基、还包含有甲基 和苯基中的至少一种。
本实施例中，M结构单元中的乙烯基含量为0.2mol％～1.2mol％。
本实施例中，所述乙烯基硅油包含端乙烯基硅油和高乙烯基硅油，所述 乙烯基硅油的粘度范围为500mPa·s～50000mPa·s，其中，乙烯基范围为 0.3mol％～5.0mol％。
本实施例中，所述导热硅胶片材散热填料为氧化铝、石墨、硅微粉和纳 米氮化硼中的至少一种。
实施例2
一种实施例1中的导热硅胶片材的制备方法，包括以下步骤：
第一步骤，制备导热硅胶片材基料：在反应容器中，按照配比投入乙烯 基MQ硅树脂(20％～40％)、乙烯基硅油(10％～40％)和导热硅胶片材填 料(30％～60％)；
第二步骤，搅拌研磨，在温度为60℃的环境中，搅拌混合；然后用砂磨 机研磨2遍；
第三步骤，辐照硫化，将研磨好的基料放置真空机中抽真空20分钟，进 行辐照硫化处理。
本实施例中，所述“搅拌混合”具体包括：搅拌混合，搅拌的速度 ≥2500RPM，持续时间为20分钟～30分钟。
本实施例中，所述“进行辐照硫化处理”具体包括：将上述基料灌注到 框形模具中，并将上表面刮平；将所述模具在氮气氛下进行辐照，其中，照 射高度为20mm，输送带速度为2m/min～10m/min，辐照能量为1MeV～ 5MeV，辐照硫化剂量为40kgy～150kgy，然后脱模，模切成型。
实施例3
实施例1中的导热硅胶片材的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备导热硅胶片材基料：将M/Q＝0.9，乙烯基含量为0.3mol％的 MQ硅树脂15kg，0.36mol％乙烯基含量，10000mPa·s端乙烯基硅油 35kg,10mol％乙烯基含量，3000mPa·s高乙烯基硅油5kg，氧化铝45kg投入 到反应容器中，在60℃下高速搅拌(≥2500RPM)20分钟，然后用砂磨机 研磨2遍，然后抽真空20min，制得辐照硫化导热硅胶片材基料。
步骤2、施工辐照硫化导热硅胶片材基料：将上述辐照硫化导热硅胶片材 基料灌注到0.2cm厚度的框形模具中，并将上表面刮平。
步骤3、辐照硫化导热硅胶片材基料：将灌注好基料的模具在氮气氛下进 行辐照(照射高度：20mm，输送带速度：8m/min，辐照能量：1MeV，辐照 硫化剂量：80kgy)，然后脱模，模切成型。
实施例4
实施例1中的导热硅胶片材的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备辐照硫化导热硅胶片材基料：将M/Q＝0.9，乙烯基含量为 0.3mol％的MQ硅树脂15kg，0.36mol％乙烯基含量，10000mPa·s端乙烯基 硅油35kg,10mol％乙烯基含量，3000mPa·s高乙烯基硅油5kg，氧化铝45kg 投入到反应容器中，在60℃下高速搅拌(≥2500RPM)20分钟，然后用砂 磨机研磨2遍，然后抽真空20min，制得辐照硫化导热硅胶片材基料。
步骤2、施工辐照硫化导热硅胶片材基料：将上述辐照硫化导热硅胶片材 基料灌注到0.4cm厚度的框形模具中，并将上表面刮平。
步骤3、辐照硫化导热硅胶片材基料：将灌注好基料的模具在氮气氛下进 行辐照(照射高度：20mm，输送带速度：8m/min，辐照能量：2MeV，辐照 硫化剂量：80kgy)，然后脱模，模切成型。
实施例5
实施例1中的导热硅胶片材的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备辐照硫化导热硅胶片材基料：将M/Q＝0.9，乙烯基含量为 0.3mol％的MQ硅树脂15kg，0.36mol％乙烯基含量，10000mPa·s端乙烯基 硅油35kg,10mol％乙烯基含量，3000mPa·s高乙烯基硅油5kg，氮化硼45kg 投入到反应容器中，在60℃下高速搅拌(≥2500RPM)20分钟，然后用砂 磨机研磨2遍。然后抽真空20min，制得辐照硫化导热硅胶片材基料。
步骤2、施工辐照硫化导热硅胶片材基料：将上述辐照硫化导热硅胶片材 基料灌注到0.2cm厚度的框形模具中，并将上表面刮平。
步骤4、辐照硫化导热硅胶片材基料：将灌注好基料的模具在氮气氛下进 行辐照(照射高度：20mm，输送带速度：8m/min，辐照能量：1MeV，辐照 硫化剂量：80kgy)，然后脱模，模切成型。
实施例6
实施例1中的导热硅胶片材的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备辐照硫化导热硅胶片材基料：将M/Q＝0.8，乙烯基含量为 0.4mol％的MQ硅树脂15kg，0.36mol％乙烯基含量，10000mPa·s端乙烯基 硅油35kg,10mol％乙烯基含量，3000mPa·s高乙烯基硅油5kg，氧化铝45kg 投入到反应容器中，在60℃下高速搅拌(≥2500RPM)20分钟，然后用砂 磨机研磨2遍。然后抽真空20min，制得辐照硫化导热硅胶片材基料。
步骤2、施工辐照硫化导热硅胶片材基料：将上述辐照硫化导热硅胶片材 基料灌注到0.2cm厚度的框形模具中，并将上表面刮平。
步骤3、辐照硫化导热硅胶片材基料：将灌注好基料的模具在氮气氛下进 行辐照(照射高度：20mm，输送带速度：8m/min，辐照能量：1MeV，辐照 硫化剂量：80kgy)，然后脱模，模切成型。
测试结果
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，各实施方式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。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的 具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神 所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种导热硅胶片材，其特征在于，包括：
20％～40％的乙烯基MQ硅树脂，10％～40％的乙烯基硅油，30％～60％的导热硅胶片材填料；
所述乙烯基MQ硅树脂中的X/Y值为0.43～1.73，其中，M结构单元包含乙烯基、还包含有甲基和苯基中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的导热硅胶片材，其特征在于：
M结构单元中的乙烯基含量为0.2mol％～1.2mol％。
3.根据权利要求1所述的导热硅胶片材，其特征在于：
所述乙烯基硅油包含端乙烯基硅油和高乙烯基硅油，所述乙烯基硅油的粘度范围为500mPa·s～50000mPa·s，其中，乙烯基范围为0.3mol％～5.0mol％。
4.根据权利要求1所述的导热硅胶片材，其特征在于：
所述导热硅胶片材散热填料为氧化铝、石墨、硅微粉和纳米氮化硼中的至少一种。
5.一种权利要求1-4任一项所述的导热硅胶片材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步骤，制备组分基料：在反应容器中，按照配比投入乙烯基MQ硅树脂(20％～40％)、乙烯基硅油(10％～40％)和导热硅胶片材填料(30％～60％)；
第二步骤，搅拌研磨，在温度为60℃的环境中，搅拌混合；然后用砂磨机研磨2遍；
第三步骤，辐照硫化，将研磨好的基料放置真空机中抽真空20分钟，进行辐照硫化处理。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述“搅拌混合”具体包括：
搅拌混合，搅拌的速度≥2500RPM，持续时间为20分钟～30分钟。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述“进行辐照硫化处理”具体包括：
将上述基料灌注到框形模具中，并将上表面刮平；将所述模具在氮气氛下进行辐照辐照，其中，照射高度为20mm，输送带速度为2m/min～10m/min，辐照能量为1MeV～5MeV，辐照硫化剂量为40kgy～150kgy，然后脱模，模切成型。
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2021
- 2021-07-14 CN CN202110795033.XA patent/CN113480854A/zh active Pending
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