CN114989610A - 一种可塑阻燃导热材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可塑阻燃导热材料及其制备方法，属于导热界面材料技术领域；可塑阻燃导热材料包括以下重量份数的原料：甲基乙烯基生胶5‑10份；聚硅氧烷60‑80份；改性剂0.2‑0.5份；导热填料900‑1100份。本发明解决了现有导热材料比重大，固化后无法重复利用，拆解过程中电子元器件容易损坏，返修成本高等问题；且生产工艺简单，生产周期短，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及导热界面材料技术领域，具体是一种可塑阻燃导热材料及其制备方法。
背景技术
随着智能安防系统从模拟监控到数字监控再到现在的网络视频监控，摄像头逐渐在向高端智能化，高清像素靠拢，这便对图像传输速度、清晰度、视频存储的时长及数据分析均提出了更高的要求。在提升安防系统方案的同时，其电路系统的热流密度和发热量也日益升高，对整体智能安防热设计方案的可管理性带来了巨大的压力。
众所周知，电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性，散热俨然成为电子行业中一项衡量产品性能的重要指标，尤其是监控摄像机散热。在实际应用中，如果散热不良导致核心芯片温度过高，易引发监控画面模糊、丢包、误码以及重启等一系列热故障问题，给用户的使用带来极大的不便。由于安防系统由多种设备组成的，比如摄像机、红外设备、云台、监视器，显示器、硬盘录像机、矩阵主机等，所以需要完善的散热解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可塑阻燃导热材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可塑阻燃导热材料，包括以下重量份数的原料：甲基乙烯基生胶5-10份；聚硅氧烷60-80份；改性剂0.2-0.5份；导热填料900-1100份。
作为本发明进一步的方案：所述甲基乙烯基生胶分子量为45-80万，乙烯基含量为0.13-0.2％。
作为本发明进一步的方案：所述聚硅氧烷为乙烯基封端的线性甲基苯基硅油，其结构式为：
其中，
Me为甲基；
乙烯基封端的线性甲基苯基硅油的粘度为3000cps-5000cps；
乙烯基封端的线性甲基苯基硅油的乙烯基含量为0.4-0.7％。
作为本发明进一步的方案：所述改性剂为γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、钛酸酯偶联剂或者硬脂酸中的至少一种。
作为本发明进一步的方案：所述导热填料为氧化铝、氧化锌、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁中的至少一种。
作为本发明进一步的方案：所述导热填料的粒径为0.5-1μm或5-10μm或25-30μm或50-90μm。
一种可塑阻燃导热材料的制备方法，包括以下步骤：
将包括甲基乙烯基生胶、聚硅氧烷、改性剂、导热填料在内的原料进行真空加热捏合，冷却后即得可塑阻燃导热材料。
作为本发明进一步的方案：所述捏合机转速为20-30r/min，捏合时间为120-150min。
作为本发明进一步的方案：所述真空条件为-0.1MPa～-0.08MPa。
作为本发明进一步的方案：所述加热温度是180℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：解决了现有导热材料比重大，固化后无法重复利用，拆解过程中电子元器件容易损坏，返修成本高等问题；且生产工艺简单，生产周期短，生产效率高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种可塑阻燃导热材料，包括以下重量的原料：甲基乙烯基生胶10g；粘度5000cps乙烯基封端的线性甲基苯基硅油80g；γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3g；5μm球形氧化铝300g、20μm球形氢氧化铝200g、70μm球形氧化铝300g。
一种可塑阻燃导热材料的制备方法，包括以下步骤：
将包括甲基乙烯基生胶、聚硅氧烷、改性剂、导热填料在内的原料进行真空加热捏合，即在180℃、-0.1MPa，捏合机转速为20r/min下捏合-150min，冷却后即得可塑阻燃导热材料。
实施例2
一种可塑阻燃导热材料，包括以下重量的原料：甲基乙烯基生胶10g；粘度3000cps乙烯基封端的线性甲基苯基硅油80g；γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3g；5μm球形氧化铝300g、20μm球形氢氧化铝200g、70μm球形氧化铝300g。
一种可塑阻燃导热材料的制备方法，包括以下步骤：
将包括甲基乙烯基生胶、聚硅氧烷、改性剂、导热填料在内的原料进行真空加热捏合，即在180℃、-0.1MPa，捏合机转速为20-30r/min下捏合140min，冷却后即得可塑阻燃导热材料。
实施例3
一种可塑阻燃导热材料，包括以下重量的原料：甲基乙烯基生胶10g；粘度5000cps乙烯基封端的线性甲基苯基硅油80g；硬脂酸0.3g；5μm球形氧化铝300g、20μm球形氢氧化铝200g、70μm球形氧化铝300g。
一种可塑阻燃导热材料的制备方法，包括以下步骤：
将包括甲基乙烯基生胶、聚硅氧烷、改性剂、导热填料在内的原料进行真空加热捏合，即在180℃、-0.09MPa，捏合机转速为25r/min下捏合140min，冷却后即得可塑阻燃导热材料。
实施例4
一种可塑阻燃导热材料，包括以下重量的原料：甲基乙烯基生胶10g；粘度5000cps乙烯基封端的线性甲基苯基硅油80g；硬脂酸0.3g；5μm球形氧化铝400g、20μm球形氢氧化铝250g、70μm球形氧化铝300g。
一种可塑阻燃导热材料的制备方法，包括以下步骤：
将包括甲基乙烯基生胶、聚硅氧烷、改性剂、导热填料在内的原料进行真空加热捏合，即在180℃、-0.09MPa，捏合机转速为25r/min下捏合130min，冷却后即得可塑阻燃导热材料。
实施例5
一种可塑阻燃导热材料，包括以下重量的原料：甲基乙烯基生胶10g；粘度5000cps乙烯基封端的线性甲基苯基硅油80g；硬脂酸0.5g；5μm球形氢氧化铝300g、40μm球形氢氧化铝200g、70μm球形氢氧化铝300g。
一种可塑阻燃导热材料的制备方法，包括以下步骤：
将包括甲基乙烯基生胶、聚硅氧烷、改性剂、导热填料在内的原料进行真空加热捏合，即在180℃、-0.08MPa，捏合机转速为30r/min下捏合130min，冷却后即得可塑阻燃导热材料。
实施例6
一种可塑阻燃导热材料，包括以下重量的原料：甲基乙烯基生胶8g；粘度5000cps乙烯基封端的线性甲基苯基硅油82g；硬脂酸0.3g；5μm球形氧化铝300g、20μm氢氧化镁200g、90μm球形氧化铝300g。
一种可塑阻燃导热材料的制备方法，包括以下步骤：
将包括甲基乙烯基生胶、聚硅氧烷、改性剂、导热填料在内的原料进行真空加热捏合，即在180℃、-0.08MPa，捏合机转速为30r/min下捏合120min，冷却后即得可塑阻燃导热材料。
上述实施例1-6中使用的乙烯基封端的线性甲基苯基硅油结构式如下：
其中，
Me为甲基；
乙烯基封端的线性甲基苯基硅油的粘度为3000cps-5000cps；
乙烯基封端的线性甲基苯基硅油的乙烯基含量为0.4-0.7％。
对比例1
一种可塑阻燃导热材料，包括以下重量的原料：甲基乙烯基生胶10g；粘度30万cps乙烯基硅油80g；γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3g；5μm球形氧化铝300g、20μm球形氢氧化铝200g、70μm球形氢氧化铝300g。
对比例2
一种可塑阻燃导热材料，包括以下重量的原料：甲基乙烯基生胶10g；粘度5000cps乙烯基硅油80g；γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3g；5μm球形氢氧化铝100g、20μm球形氧化铝200g、70μm球形氢氧化铝100g。
对比例3
一种可塑阻燃导热材料，包括以下重量的原料：甲基乙烯基生胶10g；粘度5000cps乙烯基硅油80g；γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3g；5μm球形氢氧化铝100g、20μm球形氢氧化铝200g、70μm球形氢氧化铝100g。
将上述对比例1-3所得到的可塑阻燃导热材料通过以下方法制备而得：
将配方量包括甲基乙烯基生胶、聚硅氧烷、改性剂、导热填料在内的原料依次加入到捏合机，进行真空加热捏合。
所述捏合机机转速20-30r/min,捏合时间为120min-150min。
所述真空条件为-0.1MPa～-0.08MPa。
所述加热温度是180℃。
冷却至室温后，即得该可塑阻燃导热材料。
实验例
对实施例1-6和对比例1-3提供的导热材料的各项性能进行测试：按照《ASTMD5470-2017》中的标准来测试导热系数；按照《UL94-2018》中的标准来测试阻燃性；按照威廉氏法测试可塑度。最终，各项性能测试结果如表1所示。
表1
从表1中可以看出，本申请的技术方案所制备的可塑导热材料，有较低的压缩应力，良好的可塑性，优越的阻燃效果；本申请的可塑阻燃导热材料能够实现利用设备进行全自动化点胶，大大节约材料以及降低人工成本，可以广泛应用于电子行业及智能安防监控行业的散热需求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，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，各实施例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。
Claims (10)
1.一种可塑阻燃导热材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：甲基乙烯基生胶5-10份；聚硅氧烷60-80份；改性剂0.2-0.5份；导热填料900-1100份。
2.根据权利要求1所述的可塑阻燃导热材料，其特征在于，所述甲基乙烯基生胶分子量为45-80万，乙烯基含量为0.13-0.2％。
3.根据权利要求1所述的可塑阻燃导热材料，其特征在于，所述聚硅氧烷为乙烯基封端的线性甲基苯基硅油，其结构式为：
其中，
Me为甲基；
乙烯基封端的线性甲基苯基硅油的粘度为3000cps-5000cps；
乙烯基封端的线性甲基苯基硅油的乙烯基含量为0.4-0.7％。
4.根据权利要求1所述的可塑阻燃导热材料，其特征在于，所述改性剂为γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或者硬脂酸中。
5.如权利要求1所述的可塑阻燃导热材料，其特征在于，所述导热填料为氧化铝、氢氧化铝、氢氧化镁中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的可塑阻燃导热材料，其特征在于，所述导热填料的粒径为5-90μm。
7.一种如权利要求1-6任一所述的可塑阻燃导热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将包括甲基乙烯基生胶、聚硅氧烷、改性剂、导热填料在内的原料进行真空加热捏合，冷却后即得可塑阻燃导热材料。
8.如权利要求7所述的可塑阻燃导热材料的制备方法，其特征在于，所述捏合机转速为20-30r/min，捏合时间为120-150min。
9.如权利要求7所述的可塑阻燃导热材料的制备方法，其特征在于，所述真空条件为-0.1MPa～-0.08MPa。
10.如权利要求7所述的可塑阻燃导热材料的制备方法，其特征在于，所述加热温度为180℃。
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