CN114369369A - 一种低挥发低渗油的导热垫片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及导热垫片的技术领域，具体公开了一种低挥发低渗油的导热垫片及其制备方法。包括以下重量份的原料聚合而成：端乙烯基硅油75‑80份；含氢硅油5‑10份；硅树脂12‑15份；导热填料150‑160份；阻燃剂3‑7份；发泡剂2‑3份；交联剂3‑5份；其制备方法包括以下步骤：将端乙烯基硅油和含氢硅油搅拌混合后，加入交联剂在100‑120r/min的转速中搅拌后，加入硅树脂以80‑100r/min的转速搅拌静置后，加入导热填料和阻燃剂后以180‑200r/min的转速搅拌后，加入发泡剂以120‑150r/min的转速搅拌后，在120℃的温度下保温后，置于真空环境中以40‑50r/min的转速搅拌后，冷却至室温得导热材料，对导热材料压延成型得导热垫片。本申请的导热垫片可以用于电子元器件的安装，其导热效果稳定，不容易渗油的优点。
Description
技术领域
本申请涉及导热垫片的技术领域，更具体地说，它涉及一种低挥发低渗油的导热垫片及其制备方法。
背景技术
随着微电子器件的集成化越来越高，散热问题愈发成为制约行业发展的关键问题，导热垫片作为一种提高热源和冷源之间导热系数的关键材料，被广泛应用于电子电工领域。
导热垫片主要为硅凝胶材质，在硅凝胶内填充有大量的高导热填料，并加入部分二甲基硅油调节垫片的柔软度和表面粘性，硅凝胶对导热填料起到支撑固定作用，导热填料分散在硅凝胶内部形成导热网络，从而对电子元器件的热量进行传导并存储。
然而，当导热垫片长时间使用时，二甲基硅油容易从垫片表面渗出，且硅凝胶材质硬度增加，表面失去弹性，压缩率也降低，导热性能极具下降。
发明内容
为了提高导热垫片长时间使用时的性能稳定性，本申请提供一种低挥发低渗油的导热垫片及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种低挥发低渗油的导热垫片，采用如下的技术方案：
一种低挥发低渗油的导热垫片，所述导热垫片包括以下重量份的原料聚合而成：端乙烯基硅油75-80份；含氢硅油5-10份；硅树脂12-15份；导热填料150-160份；阻燃剂3-7份；发泡剂2-3份；交联剂3-5份。
通过采用上述技术方案，端乙烯基硅油和含氢硅油交联反应后，与硅树脂相互混合，对导热填料起到支撑包裹作用，阻燃剂能够提高导热垫片的阻燃性能，且交联剂能够促进端乙烯基硅油和含氢硅油的交联反应进行，发泡剂能够使得导热垫片能形成细小的孔隙，且在发泡剂加入后持续搅拌，能够使得这些细小的孔隙相互连通，导热填料分布在孔隙内形成导热网络，能够提高对导热填料的包裹稳定性，提高导热垫片的热老化能力，减少失重率。
优选的，所述端乙烯基硅油中乙烯基含量为0.2-0.45％。
优选的，所述含氢硅油为含氢量为0.35-0.55％。
优选的，所述导热填料为氮化硼。
优选的，所述阻燃剂为硅藻土和云母粉以重量份2：1的组合物。
优选的，所述发泡剂为戊烷。
优选的，所述交联剂为过氧化苯甲酰。
优选的，以重量份数计，所述导热垫片还包括1-2份的发泡促进剂。
优选的，所述发泡促进剂为MOF-801。
第二方面，本申请提供一种低挥发低渗油的导热垫片的制备方法，采用如下的技术方案：
一种低挥发低渗油的导热垫片的制备方法，包括以下步骤：将端乙烯基硅油和含氢硅油搅拌混合后，加入交联剂在100-120r/min的转速中搅拌20min后，加入硅树脂以80-100r/min的转速搅拌10min，静置30min后，加入导热填料和阻燃剂后以180-200r/min的转速搅拌30min后，加入发泡剂以120-150r/min的转速搅拌20min后，在120℃的温度下保温1h后，置于真空环境中以40-50r/min的转速搅拌30min后，冷却至室温得导热材料，对导热材料压延成型得导热垫片。
综上所述，本申请具有以下有益效果：导热垫片包括以下重量份的原料聚合而成：端乙烯基硅油75-80份；含氢硅油5-10份；硅树脂12-15份；导热填料150-160份；阻燃剂3-7份；发泡剂2-3份；交联剂3-5份；端乙烯基硅油和含氢硅油交联反应后，与硅树脂相互混合，对导热填料起到支撑包裹作用，阻燃剂能够提高导热垫片的阻燃性能，且交联剂能够促进端乙烯基硅油和含氢硅油的交联反应进行，发泡剂能够使得导热垫片能形成细小的孔隙，且在发泡剂加入后持续搅拌，能够使得这些细小的孔隙相互连通，导热填料分布在孔隙内形成导热网络，能够提高对导热填料的包裹稳定性，提高导热垫片的热老化能力，减少失重率。
具体实施方式
以下结合实施例1-5和对比例1对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1-5
本实施例1-5中导热垫片各原料的重量份数如表1所示。
表1实施例1-5中导热垫片各原料的重量份数
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 端乙烯基硅油 | 75 | 80 | 76 | 77 | 76 |
| 含氢硅油 | 5 | 10 | 8 | 8 | 6 |
| 硅树脂 | 12 | 15 | 13 | 14 | 13 |
| 导热填料 | 150 | 160 | 155 | 156 | 154 |
| 阻燃剂 | 3 | 7 | 5 | 4 | 4 |
| 发泡剂 | 2 | 3 | 2 | 3 | 2 |
| 交联剂 | 3 | 5 | 4 | 4 | 4 |
| 发泡助剂 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 |
实施例1-5中，端乙烯基硅油中乙烯基含量为0.2-0.45％；含氢硅油为含氢量为0.35-0.55％；阻燃剂为硅藻土和云母粉以重量份2：1的组合物；发泡剂为戊烷；交联剂为过氧化苯甲酰。实施例4-5中，发泡促进剂为MOF-801。
实施例1-3中，导热垫片的制备方法包括以下步骤：将端乙烯基硅油和含氢硅油置于搅拌机中，先加热至100℃对端乙烯基硅油和含氢硅油进行预热10min后，搅拌机以100r/min的转速对物料搅拌20min后，迅速加入硅树脂，搅拌机以80-100r/min的转速搅拌30min后，依次加入导热填料和阻燃剂，并以180-200r/min的转速搅拌30min后，加入发泡剂并以120-150r/min的转速搅拌20min后，在120℃的温度下保温1h后置于真空环境中，保温并以40-50r/min的转速搅拌30min后，冷却至室温即得导热材料，对导热材料进行压延裁剪成型，得导热垫片。
实施例4-5中，导热垫片的制备方法包括以下步骤：将端乙烯基硅油和含氢硅油置于搅拌机中，先加热至100℃对端乙烯基硅油和含氢硅油进行预热10min后，搅拌机以100r/min的转速对物料搅拌20min后，迅速加入硅树脂，搅拌机以80-100r/min的转速搅拌30min后，依次加入导热填料和阻燃剂，并以180-200r/min的转速搅拌30min后，加入发泡剂和发泡助剂并以120-150r/min的转速搅拌20min后，在120℃的温度下保温1h后置于真空环境中，保温并以40-50r/min的转速搅拌30min后，冷却至室温即得导热材料，对导热材料进行压延裁剪成型，得导热垫片。
对比例
对比例1
本对比例1与实施例3的不同之处在于，对比例1中的导热垫片原料中不包括发泡剂。
性能检测试验
试验方法
将实施例1-5和对比例1中的导热垫片制成2mm厚，直径2cm的圆形垫片，将实施例1-5和对比例1中的圆形垫片置于150℃的环境中老化240h后，称量热老化前后垫片质量，并计算垫片热老化后的失重率，其结果如表2所示。
表2实施例1-5和对比例1中的导热垫片热老化后的失重率
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例1 | |
| 失重率/％ | 2.54 | 2.67 | 2.59 | 1.48 | 1.41 | 5.32 |
结合实施例1-3，并结合表2可以看出，本申请中的导热垫片具有良好的热老化稳定性，在进行长时间高温热老化时，渗油率和挥发率均较低。
结合实施例1-3和实施例4-5，并结合表2可以看出，在导热垫片中加入发泡助剂，可以提高发泡剂的作用效果，从而提高导热垫片中的小孔隙率，使得导热填料分布在小孔隙中，并进一步降低垫片在热老化后的失重率。
结合实施例3和对比例1，并结合表2可以看出，在导热片中不加入发泡剂时，导热垫片的失重率有明显的增加。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种低挥发低渗油的导热垫片，其特征在于，所述导热垫片包括以下重量份的原料聚合而成：端乙烯基硅油75-80份；含氢硅油5-10份；硅树脂12-15份；导热填料150-160份；阻燃剂3-7份；发泡剂2-3份；交联剂3-5份。
2.根据权利要求1所述的一种低挥发低渗油的导热垫片，其特征在于：所述端乙烯基硅油中乙烯基含量为0.2-0.45％。
3.根据权利要求1所述的一种低挥发低渗油的导热垫片，其特征在于：所述含氢硅油为含氢量为0.35-0.55％。
4.根据权利要求1所述的一种低挥发低渗油的导热垫片，其特征在于：所述导热填料为氮化硼。
5.根据权利要求1所述的一种低挥发低渗油的导热垫片，其特征在于：所述阻燃剂为硅藻土和云母粉以重量份2：1的组合物。
6.根据权利要求1所述的一种低挥发低渗油的导热垫片，其特征在于：所述发泡剂为戊烷。
7.根据权利要求1所述的一种低挥发低渗油的导热垫片，其特征在于：所述交联剂为过氧化苯甲酰。
8.根据权利要求1所述的一种低挥发低渗油的导热垫片，其特征在于：以重量份数计，所述导热垫片还包括1-2份的发泡促进剂。
9.根据权利要求8所述的一种低挥发低渗油的导热垫片，其特征在于：所述发泡促进剂为MOF-801。
10.如权利要求1-7任一所述的一种低挥发低渗油的导热垫片的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将端乙烯基硅油和含氢硅油搅拌混合后，加入交联剂在100-120r/min的转速中搅拌20min后，加入硅树脂以80-100r/min的转速搅拌10min，静置30min后，加入导热填料和阻燃剂后以180-200r/min的转速搅拌30min后，加入发泡剂以120-150r/min的转速搅拌20min后，在120℃的温度下保温1h后，置于真空环境中以40-50r/min的转速搅拌30min后，冷却至室温得导热材料，对导热材料压延成型得导热垫片。
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