CN115368742A - 一种有机硅导热组合物、制备方法及其用途 - Google Patents

Abstract

本申请涉及热界面材料技术领域，具体公开一种有机硅导热组合物、制备方法及其用途，所述有机硅导热组合物包括乙烯基硅油、含氢硅油、导热填料和由式(1)表示的导热填料表面处理剂；

其中，A为‑R₇C＝CH₂，R₇为H或任选取代的有机基团；B为任选取代的C₈～C₁₈的烷烃基；X和Y独立地为A或B；R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆均独立地为任选取代的甲基或乙基；m和n为自然数，且m+n≥10；X为A，R₁、R₂和R₃相同；X为B，R₁、R₂和R₄相同；Y为A，R₅、R₆和R₃相同；Y为B，R₅、R₆和R₄相同。所述有机硅导热组合物原料易得，可操作性高，能够赋予固化后产品优异的导热性和机械性能，使用寿命长。

Description

一种有机硅导热组合物、制备方法及其用途

技术领域

本申请涉及热界面材料技术领域，具体公开一种有机硅导热组合物、制备方法及其用途。

背景技术

热界面材料在电子元件散热领域应用广泛，它可填充于电子元件与散热器之间以驱逐其中的空气，使电子元件产生的热量能更快速地通过热界面材料传递到散热器，达到降低工作温度、延长使用寿命的重要作用。

随着芯片的集成度不断提高和功率密度不断增大，芯片工作时产生的热量越来越多，热点温度不断攀升。180nm制程的芯片功率密度约70W/cm²，热点温度为125℃，而3nm制程的芯片功率密度和热点温度则分别上升至300W/cm²和250℃。以芯片为代表的电子元器件的寿命，被认为符合Arrhenius反应速率经验公式，即温度每升高10℃，元器件寿命降低一半，即“十度法则”。因此热管理是电子产品设计过程中需要考虑的重要内容。

近年来，电动化是汽车领域发展的主流方向。但相对传统燃油车，电动车在续航、补能速度(即充电速度)方面还存在一定短板。要提高续航里程，减少动力电池重量并提高能量密度是相关企业技术改进和创新的重要方向。要提高补能速度，充电电流或电压势必要提高，但是会带来新的发热问题。动力电池热管理策略和技术如果与上述趋势不配套，将带来极大安全隐患，危及驾乘者生命。

选择恰当的热界面材料，是电子产品、大功率LED照明、动力电池等领域热管理策略的最重要的工作之一。其中，导热有机硅复合材料是热界面材料研究的热点之一，是指液态有机硅材料复合氧化铝、氮化铝、氮化硼等导热填料制备的导热组合物，因其在耐温、绝缘、成本等方面的突出优点而一直备受青睐，并得以广泛使用。有机硅材料本身导热性能较差，仅为0.2W/(m.k)左右，不能单独作为导热材料使用，而复合导热填料后，导热填料在以液态有机硅材料为连续相的体系内部形成导热通路，可实现较高的导热率。因此填料的填充率越高，形成的导热通路越多，导热组合物的导热率越高。

但是，填充导热填料的量增大会导致液态有机硅混合物的粘度上升，后续加工操作困难，并会影响目标产品机械强度。现有技术中最常用的方法，是使用表面处理剂对导热填料实施表面处理。但是现有导热组合物在添加处理剂后有的需要在加热条件下处理方能有明显的降粘效果，而且导致导热组合物的机械强度和耐老化性能不佳。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种可操作性高、导热性好、机械强度高的有机硅导热组合物。

本发明的目的之一是提供一种有机硅导热组合物，所述有机硅导热组合物包括以下组分的原料：

乙烯基硅油，含氢硅油，导热填料，和具有式(1)所示的导热填料表面处理剂；

其中，A为-R₇C＝CH₂，R7为H或任选取代的有机基团；

B为任选取代的C₈～C₁₈的烷烃基；

X和Y独立地为A或B；

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆均独立地为任选取代的甲基或乙基；

m和n为自然数，且m+n≥10。

X、Y一个为A，一个为B，则(m+1)：(n+1)为1/10～1/5；X，Y均为A，则(m+2)：n为1/10～1/5；X，Y均为B，则m：(n+2)为1/10～1/5。

X为A，R₁、R₂和R₃相同；X为B，R₁、R₂和R₄相同；Y为A，R₅、R₆和R₃相同；Y为B，R₅、R₆和R4相同。

所述的有机硅导热组合物，包括以下重量份的各原料：乙烯基硅油100份，含氢硅油1～20份，导热填料100～2500份，和由式(1)所示的导热填料表面处理剂2～50份。

优选地，还包括抑制剂，以乙烯基硅油的重量为100份计，所述抑制剂为0.01～1重量份。

优选地，还包括铂金催化剂，所述铂金催化剂中铂元素的重量为有机硅导热组合物总重量的3～20ppm。

所述乙烯基硅油为具有如式(2)所示的C-1、C-2或C-3结构的化合物中的一种或几种；

优选地，所述乙烯基硅油的粘度为100～20000MPa·S。

所述含氢硅油为具有如式(3)所示的D-1、D-2或D-3结构的化合物中的一种或几种；

优选地，所述含氢硅油的含氢量为0.05％～1.0％，优选含氢量为0.1～0.5％。

所述导热填料为氧化铝、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁、氮化铝、二氧化硅或碳化硅中的一种或几种。

优选地，所述导热填料的形状为球形和/或非球形，优选为球形。

优选地，所述导热填料的平均粒径为0.1～120μm。

所述导热填料包括第一导热填料或第二导热填料中的一种或两种；

优选地，所述第一导热填料为平均粒径为90μm、10μm和1μm的球形氧化铝，优选为质量比为1：2：4的平均粒径为90μm、10μm和1μm的球形氧化铝。

优选地，所述第二导热填料为平均粒径为100μm、7μm的球形氧化铝和1μm的球形氮化铝的混合物，优选为质量比为1：3：5的平均粒径为100μm、7μm的球形氧化铝和1μm的球形氮化铝的混合物。

所述铂金催化剂包括Karstedt催化剂、Speier催化剂、Ashby催化剂、Lamoreaux催化剂或胶囊类型铂金催化剂种的一种或几种，优选为Karstedt催化剂。

优选地，所述抑制剂包括炔醇类抑制剂，富马酸酯、马来酸酯类抑制剂，丁炔二酸酯类抑制剂，卡宾类抑制剂或亚磷酸酯类抑制剂中的一种或几种，优选为炔醇类抑制剂，进一步优选为乙炔环己醇。

本发明的目的之二是提供一种有机硅导热组合物的制备方法，将乙烯基硅油，含氢硅油，导热填料，具有式(1)所示的导热填料表面处理剂，任选的抑制剂和任选的铂金催化剂混匀。

优选地，先将乙烯基硅油、含氢硅油和导热填料表面处理剂混匀后，加入导热填料、任选的抑制剂和任选的铂金催化剂，混匀。

优选地，还可将所述有机硅导热组合物拆分为含有抑制剂和含氢硅油的I组分和含有铂金催化剂的II组分。

本发明的目的之三是提供一种有机硅导热组合物的用途，所述有机硅导热组合物可应用于制备导热垫片和导热橡胶件。

本申请的有益效果包括：

(1)本发明所述有机硅导热组合物，所使用的导热填料表面处理剂含有C₈～C₁₈的烷烃基，C_a～C₁₈的烷烃基属于长链烷烃基，可有效克服导热填料颗粒表面的羟基之间氢键的作用，可以赋予导热组合物更低的粘度，提升组合物的可操作性，在液态料一定时，组合物可获得更大的导热粉填充量，从而获得更高的导热性能；

(2)本发明所述有机硅导热组合物，所使用的导热填料表面处理剂中含有乙烯基，可在有机硅导热组合物固化过程中与连续相中的含氢硅油发生硅氢加成，形成网格结构，可以赋予固化后产品以更好的机械性能，并能够进一步提升导热率，并延长使用寿命；

(3)与现有的有机硅导热组合物相比，本发明所述有机硅导热组合物，原料易得，不使用有机溶剂，更加绿色环保，且导热性好，机械性能好，使用寿命长。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。

根据本发明的第一个方面，提供了一种有机硅导热组合物，包括以下组分的原料：乙烯基硅油，含氢硅油，导热填料，和具有式(1)所示的导热填料表面处理剂；

其中，A为-R₇C＝CH₂，R₇为H或任选取代的有机基团；

B为任选取代的C₈～C₁₈的烷烃基；

X和Y独立地为A或B；

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆均独立地为任选取代的甲基或乙基；

m和n为自然数，且m+n≥10。

X、Y一个为A，一个为B，则(m+1)：(n+1)为1/10～1/5；X，Y均为A，则(m+2)：n为1/10～1/5；X，Y均为B，则m：(n+2)为1/10～1/5。

X为A，R₁、R₂和R₃相同；X为B，R₁、R₂和R₄相同；Y为A，R₅、R₆和R₃相同；Y为B，R₅、R₆和R₄相同。

具体地，在本发明中所述导热填料处理剂粘度＜100mPa·s，当所述导热填料处理剂的粘度超过100mPa·s时，不利于浸润填料表面，处理效果差。

在本发明中，如通式(1)所示的导热填料表面处理剂的制备方法为：在阴离子交换树脂和水存在的条件下，使如式(4)所示的乙烯基硅烷与如式(5)所示的烷烃基硅烷发生水解反应，得到导热填料表面处理剂。

其中，A为-R₇C＝CH₂，R₇为H或任选取代的有机基团；B为任选取代的C₈～C₁₈的烷烃基；R₃和R₄均独立地为任选取代的甲基或乙基。

在本发明的一种优选实施方案中，所述有机硅导热组合物，包括以下重量份的各原料：乙烯基硅油100份，含氢硅油1～20份，导热填料100～2500份，和由式(1)所示的导热填料表面处理剂2～50份。

在本发明中所述含氢硅油的含量为1～20份，例如为2份、5份、7份、10份、12份、14份、15份、17份、19份或20份。

在本发明中所述导热填料的含量为100～2500份，例如为100份、500份、1000份、1200份、1500份、1800份、2000份、2100份、2200份、2300份、2400份或2500份。

在本发明中所述导热填料表面处理剂的含量为2～50份，例如为3份、5份、7份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份或49份。

优选地，还包括抑制剂，以乙烯基硅油的重量为100份计，所述抑制剂为0.01～1重量份。

在本发明中所述抑制剂的含量为0.01～1份，例如为0.05份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份或0.9份。

优选地，还包括铂金催化剂，所述铂金催化剂中铂元素的重量为有机硅导热组合物总重量的3～20ppm。

在本发明中铂元素的的重量为有机硅导热组合物总重量的3～20ppm，例如为4ppm、5ppm、8ppm、10ppm、13ppm、15ppm、18ppm或19ppm。

在本发明中，各组分原料协同配比可获得更优粘度和导热率的有机硅导热组合物，并能够赋予固化后产品以更好的机械性能。

在本发明一种优选地实施方式中，所述乙烯基硅油所述乙烯基硅油为具有如式(2)所示的C-1、C-2或C-3结构的化合物中的一种或几种；

通式(2)中的分子结构仅示意乙烯基所处的相对位置(分子链两端或中间)，而非分子链中乙烯基的实际位置，也不暗示存在类似嵌段共聚的结构单元。

在本发明中，C一1表示为分子链以CH₂＝CHSi(CH₃)₂O-封端、除此之外分子中不含其它不饱和键的聚二甲基硅氧烷；

C-2表示为分子链以(CH₃)₃SiO-封端、分子链中间有两个或两个以上与Si相连的CH₂＝CH-的聚二甲基硅氧烷；

C-3表示为分子链以CH₂＝CHSi(CH₃)₂O-封端、分子链中间有一个或一个以上与Si相连的CH₂＝CH-的聚二甲基硅氧烷。

优选地，所述乙烯基硅油的粘度为100～20000MPa·S，例如为150MPa·S、300MPa·S、450MPa·S、800MPa·S、1000MPa·S、1200MPa·S、1500MPa·S、1700MPa·S或1900MPa·S。

在本发明一种优选地实施方式中，所述含氢硅油为具有如式(3)所示的D-1、D-2或D-3结构的化合物中的一种或几种；

通式(3)中的分子结构仅示意Si-H键所处的相对位置(分子链两端或中间)，而非分子链中Si-H键的实际位置，也不暗示存在类似嵌段共聚的结构单元。

在本发明中，D-1表示以(CH₃)₂Si(H)O-封端、除此之外分子中不含其它Si-H键的聚二甲基硅氧烷；

D-2表示以(CH₃)₃SiO-封端、分子链中间含有两个或两个以上的Si-H键的聚二甲基硅氧烷；

D-3表示以(CH₃)₂Si(H)O-封端、分子链中间含有一个或一个以上的Si-H键的聚二甲基硅氧烷。

优选地，所述含氢硅油的含氢量为0.05％-1.0％，例如为0.06％、0.08％、0.10％、0.12％、0.15％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％或0.9％。

所述含氢硅油的含氢量优选含氢量为0.1～0.5％，例如为0.13％、0.16％、0.22％、0.28％、0.34％、0.45％或0.49％。

在本发明一种优选地实施方式中，所述导热填料包括氧化铝、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁、氮化铝、二氧化硅或碳化硅中的一种或几种。

在本发明中，所述导热填料例如为氧化铝，氧化镁，氢氧化铝，氢氧化镁，氮化铝，二氧化硅，碳化硅，氢氧化铝和氮化铝，氧化铝和氢氧化铝，氧化铝和氮化铝，氧化镁和氧化铝，氮化铝和碳化硅，氧化铝、氧化镁和氢氧化铝，氢氧化铝、氮化铝和氧化铝，氧化镁、氢氧化铝和氢氧化镁，或氧化铝、氢氧化铝、氮化铝和氢氧化镁。

优选地，所述导热填料的形状为球形和/或非球形，球形导热填料更有利于降低有机硅导热组合物的粘度，因此，优选为球形。

在本发明中，所述导热填料的形状例如为球形、非球形或球形和非球形的混合物。

优选地，所述导热填料的平均粒径为0.1～120μm。

在本发明中，所述导热填料的平均粒径，例如为0.5μm、1μm、7μm、，0μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm或115μm。

在本发明一种优选地实施方式中，所述导热填料包括第一导热填料和/或第二导热填料；

在本发明中，所述导热填料例如为第一导热填料、第二导热填料、或第一导热填料和第二导热填料。

优选地，所述第一导热填料为平均粒径为90μm、10μm和1μm的球形氧化铝，优选为质量比为1∶2∶4的平均粒径为90μm、10μm和1μm的球形氧化铝。

优选地，所述第二导热填料为平均粒径为100μm、7μm的球形氧化铝和1μm的球形氮化铝的混合物，优选为质量比为1∶3∶5的平均粒径为100μm、7μm的球形氧化铝和1μm的球形氮化铝的混合物。。

在本发明中，选用不同尺寸的导热填料混合，其中的大尺寸和小尺寸导热填料协同配合可增加形成导热网络的概率，可获得比单一尺寸导热填料填充体系更好的导热性能，并且不同粒径大小的填料搭配还有利于降低导热组合物的粘度，并提高固化后产品的机械性能。

铂金催化剂的选择不会影响本发明所述填料处理剂效果及导热组合物实际效果，在本发明一种优选地实施方式中，所述铂金催化剂包括Karstedt催化剂、Speier催化剂、Ashby催化剂、Lamoreaux催化剂或胶囊类型铂金催化剂中的一种或几种。

在本发明中，所述Karstedt催化剂如USP3715334的公开内容，所述Speier催化剂如USP2823218的公开内容，所述Ashby催化剂如USP3159662的公开内容，所述Lamoreaux催化剂如USP3220972的公开内容，所述胶囊类型铂金催化剂如USP4481341A、USP4874667A、USP5009957A、USP5015716A、USP5017654A、EP0661349A2、USP2019100649A1或USP5789334A的公开内容。

抑制剂的选择，搭配及用量主要影响组合物的储存稳定性，固化温度和固化时间，不会影响本发明所述填料处理剂的处理效果和导热组合物实际效果。优选地，所述抑制剂包括炔醇类抑制剂、富马酸酯、马来酸酯类抑制剂、丁炔二酸酯类抑制剂、卡宾类抑制剂或亚磷酸酯类抑制剂中的一种或几种。

在本发明中，所述炔醇类抑制剂如USP3445420A、USP3989666、USP4336364或USP2012-0328787A1的公开内容，且其中乙炔环己醇、甲基丁炔醇等已商用；所述富马酸酯、马来酸酯类抑制剂参考USP4256870或USP4533575A的公开内容；所述丁炔二酸酯类抑制剂如USP4533575A或USP4347346A的公开内容；所述卡宾类抑制剂如Science 2002，298，204-206的公开内容；所述亚磷酸酯类抑制剂如USP4593084A和USP4256616的公开内容；上述两种或多种抑制剂的混合物如USP5945475A的公开内容。

根据本发明的第二个方面，提供了一种有机硅导热组合物的制备方法，所述制备方法为：

将乙烯基硅油，含氢硅油，导热填料，具有式(1)所示的导热填料表面处理剂，任选的抑制剂和任选的铂金催化剂混匀；

优选地，先将乙烯基硅油、含氢硅油和导热填料表面处理剂混匀后，加入导热填料、抑制剂和铂金催化剂，混匀；

具体地，在本发明中，所述有机硅导热组合物的制备方法为：

先将导热填料表面处理剂与乙烯基硅油，含氢硅油在行星搅拌机内混匀；室温下加入导热填料，搅拌，使粉料缓慢混入，形成浆状或膏状物；继续在室温下缓慢搅拌1小时，加入抑制剂；继续混匀后加入铂金催化剂，再次混匀。

本发明所述有机硅导热组合物的制备方法简单，原料易得，粉料混合过程中无需加热，且不使用任何有机溶剂，更加环保。

优选地，还可将所述有机硅导热组合物拆分为含有抑制剂和含氢硅油的I组分和含有铂金催化剂的II组分，I组分和II组分分别包装；该方式可赋予导热组合物以更长的储存期限，使用时将I组分和II组分混合均匀后即可使用。

根据本发明的第三个方面，提供了一种有机硅导热组合物的用途，所述有机硅导热组合物可应用于制备导热垫片和导热橡胶件等产品。

具体地，在本发明中，对所述有机硅导热组合物使用压延机压成一定厚度的片，并在120℃的烘箱内固化，即可形成表面具有粘性的导热垫片或导热橡胶件。

实施例

下面实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。

实施例所用配料：

1)C-1为粘度100MPa·S，乙烯基含量0.17mmol/g，分子链以CH₂＝CHSi(CH₃)₂O-封端、除此之外分子中不含其它不饱和键的聚二甲基硅氧烷；

2)C-2为粘度450MPa·S，乙烯基含量0.30mmol/g，分子链以(CH3)3SiO-封端、分子链中间有两个或两个以上与Si相连的CH2＝CH-的聚二甲基硅氧烷；

3)C-3为粘度1000MPa·S，乙烯基含量0.20mmol/g，分子链以CH2＝CHSi(CH3)2O-封端、分子链中间有一个或一个以上与Si相连的CH2＝CH-的聚二甲基硅氧烷；

4)D-1为粘度12MPa·S，含氢量为0.12％，以(CH₃)₂Si(H)O-封端、除此之外分子中不含其它Si-H键的聚二甲基硅氧烷；

5)D-2为粘度80MPa·S，含氢量为0.1％，以(CH₃)₃SiO-封端、分子链中间含有两个或两个以上的Si-H键的聚二甲基硅氧烷；

6)D-3为粘度50MPa·S，含氢量为0.5％，以(CH₃)₂Si(H)O-封端、分子链中间含有一个或一个以上的Si-H键的聚二甲基硅氧烷；

7)惰性硅油为粘度为50MPa·S、以三甲基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷；

8)十六烷基三甲氧基硅烷为普通的导热填料表面处理剂；

9)第一导热填料为平均粒径90μm、10μm和1μm的球形氧化铝以1∶2∶4的质量比混合配制而成；

10)第二导热填料为平均直径100μm、7μm的球形氧化铝和1μm的球形氮化铝以1∶3∶5的质量比混合配制而成。

性能测试：

1)粘度：使用流变仪Haake Viscotester iQ测试25℃下的粘度；

2)导热率：使用导热率仪Longwin9389测试导热率；

3)拉断强度和拉断伸长率：使用SUNS UTM4104万能材料试验机，拉伸速率为50mm/min。

首先，本发明设置了实施例1～4和对比例1～2制备导热填料表面处理剂。

实施例1

将A-1乙烯基三甲氧基硅烷11.3g和的十烷基三甲氧基硅烷200g在三口瓶内混合，搅拌均匀后加入8g水，再次搅拌均匀后加入型号201*7的4.2g强碱型阴离子树脂，边搅拌边加热升温，升温至50℃，保持1h。

继续保持加热功率，先用循环水真空泵脱除水解产生的醇类，此时反应物的温度因醇类的挥发迅速降低，待温度回升至反应温度后，再继续用循环水真空泵抽8min，此时大部分醇类已经被清除掉。然后，将反应产物温度升至110℃，使用真空油泵在低于5mmHg的真空度下脱除产物中的挥发性相对较高的低分子量组分，直至无馏出物为止。过滤脱除阴离子树脂。

实施例2、3、4及对比例1、2的制备工艺与实施例1相同，各组分的量如表1所示。

表1为导热填料表面处理剂制备的实施例1～4和对比例1～2

表1：导热填料表面处理剂制备的实施例1～4和对比例1和对比例2

其中：n(A)∶n(B)为乙烯基硅烷与烷烃基硅烷的摩尔比；

w(resin)∶w(silane)为阴离子交换树脂的重量与乙烯基硅烷与烷烃基硅烷混合物的重量比；

n(A+B)∶n(H₂O)为乙烯基硅烷和烷烃基硅烷的摩尔总和与水的摩尔比；

如表1所示，实施例1～4获得的导热填料表面处理剂分别命名为T1～T4。

如表1所示，对比例1选用只有6个C的正己基硅烷，作为烷烃基含C数量不足时的对比例，获得的导热填料表面处理剂为TC1。

如表1所示，对比例2选用20个C的二十烷基三甲氧基硅烷，作为烷烃基硅烷中的长链烷烃基含C数量过高时的对比例，获得的导热填料表面处理剂为TC2。

然后，将实施例1～4制得的导热填料表面处理剂T1～T4和对比例1～2制得的导热填料表面处理剂TC1和TC2应用于有机硅导热组合物中，其制备工艺如下：

先将导热填料表面处理剂与乙烯基硅油，含氢硅油在行星搅拌机内混匀，室温下加入导热填料，搅拌，使粉料缓慢混入，形成浆状或膏状物。继续在室温下缓慢搅拌1小时，加入抑制剂；继续混匀后加入铂金催化剂，再次混匀。

对获得的导热组合物使用压延机压成厚度1mm的片，并在120℃的烘箱内固化20min，形成表面具有粘性的导热垫片。将导热片用切刀切割成哑铃状测试片，测试拉断强度和拉断伸长率。

在以下实施例中，所述铂金催化剂使用工业上最广泛使用的Karstedt催化剂，所述铂金催化剂中铂元素的重量为有机硅导热组合物总重量的20ppm，其结构式如下：

所述抑制剂选用乙炔环己醇，以乙烯基硅油的重量为100份计，其重量为0.1份，其结构式如下：

实施例5～14和对比例3～6，使用如上所述的有机硅导热组合物的制备工艺，各组分的重量如表2和表3所示。

表2为导热组合物实施例5～14。

表2：导热组合物实施例5-14

表3为有机硅导热组合物对比例3～6。

表3：有机硅导热组合物对比例3～6

如表2和表3所示，为了与其他实施例和对比例具有相同的粉料与液态料之比，对比例3添加不具备表面处理作用的惰性硅油作为空白对比例，填料无法混入；对比例4添加普通的表面处理剂十六烷基三甲氧基硅烷，其中，如表2中所示的实施例12的组合物粘度、导热率、导热垫片拉断强度、导热垫片拉断伸长率都明显优于对比例4，说明使用本申请所述的表面处理剂效果优异；如表3所示，对比例5使用表面处理剂TC1，对比例6使用表面处理剂TC2，与如表2中所示的实施例11相比，实施例11的测试结果中组合物粘度小，导热率、导热垫片拉断强度和导热垫片拉断伸长率也都明显由于对比例5和对比例6，说明表面处理剂中的烷烃基的碳链较短或太长都不利于降低组合物粘度。

由表2和表3的测试结果可以看出，采用本发明所述的导热组合物具有更低的粘度和相对更高的导热率；在液态料一定时，组合物可获得更大的导热粉填充量，从而获得更好的导热性能。而且所使用的导热填料表面处理剂中含有的乙烯基，可在后续使用时，在组合物固化过程中与连续相中的含氢硅油发生硅氢加成，形成网格结构，可以赋予固化后产品以更好的机械性能，进一步提升导热率，并延长使用寿命。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种有机硅导热组合物，包括以下组分的原料：

乙烯基硅油，含氢硅油，导热填料，和具有式(1)所示的导热填料表面处理剂；

其中，A为-R₇C＝CH₂，R₇为H或任选取代的有机基团；

B为任选取代的C₈～C₁₈的烷烃基；

X和Y独立地为A或B；

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆均独立地为任选取代的甲基或乙基；

m和n为自然数，且m+n≥10；

X、Y一个为A，一个为B，则(m+1):(n+1)为1/10～1/5；X，Y均为A，则(m+2):n为1/10～1/5；X，Y均为B，则m:(n+2)为1/10～1/5；

X为A，R₁、R₂和R₃相同；X为B，R₁、R₂和R₄相同；Y为A，R₅、R₆和R₃相同；Y为B，R₅、R₆和R₄相同。

2.根据权利要求1所述的有机硅导热组合物，其特征在于：包括以下重量份的各原料：乙烯基硅油100份，含氢硅油1～20份，导热填料100～2500份，和由式(1)所示的导热填料表面处理剂2～50份；

优选地，还包括抑制剂，以乙烯基硅油的重量为100份计，所述抑制剂为0.01～1重量份；

优选地，还包括铂金催化剂，所述铂金催化剂中铂元素的重量为有机硅导热组合物总重量的3～20ppm。

3.根据权利要求1所述的有机硅导热组合物，其特征在于：

所述乙烯基硅油为具有如式(2)所示的C-1、C-2或C-3结构的化合物中的一种或几种；

优选地，所述乙烯基硅油的粘度为100～20000MPa·S。

4.根据权利要求1所述的有机硅导热组合物，其特征在于：

所述含氢硅油为具有如式(3)所示的D-1、D-2或D-3结构的化合物中的一种或几种；

优选地，所述含氢硅油的含氢量为0.05％～1.0％，优选含氢量为0.1～0.5％。

5.根据权利要求1所述的有机硅导热组合物，其特征在于：

所述导热填料包括氧化铝、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁、氮化铝、二氧化硅或碳化硅中的一种或几种；

优选地，所述导热填料的形状为球形和/或非球形，优选为球形；

优选地，所述导热填料的平均粒径为0.1～120μm。

6.根据权利要求5所述的有机硅导热组合物，其特征在于：

所述导热填料包括第一导热填料和/或第二导热填料；

优选地，所述第一导热填料为平均粒径为90μm、10μm和1μm的球形氧化铝，优选为质量比为1：2：4的平均粒径为90μm、10μm和1μm的球形氧化铝；

优选地，所述第二导热填料为平均粒径为100μm、7μm的球形氧化铝和1μm的球形氮化铝的混合物，优选为质量比为1：3：5的平均粒径为100μm、7μm的球形氧化铝和1μm的球形氮化铝的混合物。

7.根据权利要求2所述的有机硅导热组合物，其特征在于：

所述铂金催化剂包括Karstedt催化剂、Speier催化剂、Ashby催化剂、Lamoreaux催化剂或胶囊类型铂金催化剂种的一种或几种，优选为Karstedt催化剂；

优选地，所述抑制剂包括炔醇类抑制剂，富马酸酯、马来酸酯类抑制剂，丁炔二酸酯类抑制剂，卡宾类抑制剂或亚磷酸酯类抑制剂中的一种或几种，优选为炔醇类抑制剂，进一步优选为乙炔环己醇。

8.根据权利要求1-7任一项所述的有机硅导热组合物的制备方法，其特征在于：

将乙烯基硅油，含氢硅油，导热填料，具有式(1)所示的导热填料表面处理剂，任选的抑制剂和任选的铂金催化剂混匀；

优选地，先将乙烯基硅油、含氢硅油和导热填料表面处理剂混匀后，加入导热填料、任选的抑制剂和任选的铂金催化剂，混匀；

优选地，还可将所述有机硅导热组合物拆分为含有抑制剂和含氢硅油的I组分和含有铂金催化剂的II组分。

9.根据权利要求1-7任一项所述的有机硅导热组合物的用途，其特征在于：

所述有机硅导热组合物可应用于制备导热垫片和导热橡胶件。