本發(fā)明涉及有機硅導(dǎo)熱材料技術(shù),具體涉及一種有機硅導(dǎo)熱片及其制備方法,該有機導(dǎo)熱片可應(yīng)用于電子元器件及電子產(chǎn)品的散熱。
背景技術(shù):
在散熱設(shè)計中,由于熱界面之間接觸不充分而產(chǎn)生接觸熱阻,導(dǎo)致熱流傳導(dǎo)受到嚴(yán)重的阻礙。為解決這個問題,在發(fā)熱體和散熱體之間墊一層熱界面材料。有機硅導(dǎo)熱片是以加成型硅橡膠為基礎(chǔ),添加導(dǎo)熱填料、助劑等通過加成反應(yīng)固化成型的一種軟質(zhì)導(dǎo)熱界面片材,能夠填充縫隙,完成發(fā)熱部位與散熱部位間的熱傳遞,同時還能起到絕緣、減震、密封等作用,滿足電子元器件及電子產(chǎn)品小型化和超薄化的設(shè)計要求。有機硅導(dǎo)熱片具有質(zhì)輕、耐化學(xué)腐蝕、易加工成型、電絕緣性能優(yōu)異、力學(xué)及抗疲勞性能優(yōu)良等特點,加上較高的導(dǎo)熱性能,因而具有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域。但現(xiàn)有技術(shù)存在如下技術(shù)問題:現(xiàn)有的熱處理技術(shù)主要采用導(dǎo)熱技術(shù),在發(fā)熱元件散熱的同時,設(shè)備表面溫度也隨之迅速升高,在使用時容易發(fā)燙,不利于非耐熱材料的穩(wěn)定性,對于手機等手持設(shè)備,嚴(yán)重影響其觸感。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有一定蓄熱功能,可以在一定時間內(nèi)使電子設(shè)備的溫度維持在特定溫度以內(nèi)的有機硅導(dǎo)熱片。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的有機硅導(dǎo)熱片包括基片,在所述基片中還包括相變微球。
優(yōu)選的,所述相變微球為殼核結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的,所述相變微球的相變溫度為35℃~70℃。
優(yōu)選的,所述相變微球的粒徑分布為10μm~50μm。
優(yōu)選的,所述基片按質(zhì)量份數(shù)計,由以下組分組成:
乙烯基硅油100份,
mq樹脂40~60份,
含氫硅油8~12份,
氧化鋅粉體140~160份,
氧化鋁粉體840~960份,
補強白炭黑20~40份,
所述基片還包括催化劑和抑制劑。
優(yōu)選的,所述催化劑為液體鉑金有機螯合物。
優(yōu)選的,所述催化劑的鉑含量為1000ppm。
優(yōu)選的,所述催化劑的質(zhì)量份數(shù)為2份。
優(yōu)選的,所述抑制劑為乙炔環(huán)己醇。
優(yōu)選的,所述抑制劑的質(zhì)量份數(shù)為0.2~0.5份。
優(yōu)選的,所述乙烯基硅油的粘度為3000mpa·s~5000mpa·s。
優(yōu)選的,所述乙烯基硅油的乙烯基含量為0.1%~0.3%。
優(yōu)選的,所述mq樹脂的分子量為2000~3000。
優(yōu)選的,所述mq樹脂的單官能度硅氧烷鏈節(jié)與四官能度硅氧烷縮聚鏈節(jié)的量之比為7:3~8:2。
優(yōu)選的,所述含氫硅油的含氫量為0.15%~0.75%。
優(yōu)選的,所述氧化鋅粉體為間接法氧化鋅。
優(yōu)選的,所述氧化鋅粉體的平均粒徑為5μm~40μm。
優(yōu)選的,所述氧化鋁粉體為球形氧化鋁。
優(yōu)選的,所述氧化鋁粉體包括氧化鋁粉體i和氧化鋁粉體ii,其中氧化鋁粉體i的平均粒徑為40μm~50μm,氧化鋁粉體ii的平均粒徑為3μm~8μm。
優(yōu)選的,所述氧化鋁粉體i的質(zhì)量份數(shù)為500~580份。
優(yōu)選的,所述氧化鋁粉體ii的質(zhì)量份數(shù)為340~380份。
優(yōu)選的,所述補強白炭黑為疏水型白炭黑。
本發(fā)明還提供了一種制備上述有機硅導(dǎo)熱片的方法,將乙烯基硅油、mq樹脂、氧化鋅粉體、氧化鋁粉體和補強白炭黑加入到捏合機中以攪拌溫度120℃、轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌1h,冷卻至80℃,加入相變微球,以轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌0.5h,冷卻至室溫,加入催化劑、抑制劑及含氫硅油,以轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌0.5h,抽真空脫泡得到膏料;將所述膏料壓延成0.2mm~5mm厚,在120℃~130℃條件下固化0.5h,即可得到有機硅導(dǎo)熱片。
本發(fā)明的一種有機硅導(dǎo)熱片通過在導(dǎo)熱墊片中引入相變微球,能夠達(dá)到在一定時間內(nèi)保持電子設(shè)備表面溫度不超過相變溫度的目的。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式,對本發(fā)明的實施例作出進(jìn)一步的詳細(xì)闡述,以下實施例中所述份數(shù)均為質(zhì)量份數(shù)。
實施例1
將100份乙烯基硅油、40份mq樹脂、140份氧化鋅粉體、500份氧化鋁粉體i、340份氧化鋁粉體ii和40份補強白炭黑加入到捏合機中以攪拌溫度120℃、轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌1h,冷卻至80℃,加入80份相變微球,以轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌0.5h,冷卻至室溫,加入2份催化劑、0.2份抑制劑及8份含氫硅油,以轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌0.5h,抽真空脫泡得到膏料;將所述膏料壓延成3mm厚,在120℃~130℃條件下固化0.5h,即可得到有機硅導(dǎo)熱片1。
實施例2
將100份乙烯基硅油、50份mq樹脂、150份氧化鋅粉體、540份氧化鋁粉體i、360份氧化鋁粉體ii和30份補強白炭黑加入到捏合機中以攪拌溫度120℃、轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌1h,冷卻至80℃,加入90份相變微球,以轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌0.5h,冷卻至室溫,加入2份催化劑、0.4份抑制劑及10份含氫硅油,以轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌0.5h,抽真空脫泡得到膏料;將所述膏料壓延成3mm厚,在120℃~130℃條件下固化0.5h,即可得到有機硅導(dǎo)熱片2。
實施例3
將100份乙烯基硅油、60份mq樹脂、160份氧化鋅粉體、580份氧化鋁粉體i、380份氧化鋁粉體ii和20份補強白炭黑加入到捏合機中以攪拌溫度120℃、轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌1h,冷卻至80℃,加入100份相變微球,以轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌0.5h,冷卻至室溫,加入2份催化劑、0.5份抑制劑及12份含氫硅油,以轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌0.5h,抽真空脫泡得到膏料;將所述膏料壓延成3mm厚,在120℃~130℃條件下固化0.5h,即可得到有機硅導(dǎo)熱片3。
對比例1
將100份乙烯基硅油、40份mq樹脂、140份氧化鋅粉體、500份氧化鋁粉體i、340份氧化鋁粉體ii和40份補強白炭黑加入到捏合機中以攪拌溫度120℃、轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌1h,冷卻至80℃,以轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌0.5h,冷卻至室溫,加入2份催化劑、0.2份抑制劑及8份含氫硅油,以轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌0.5h,抽真空脫泡得到膏料;將所述膏料壓延成3mm厚,在120℃~130℃條件下固化0.5h,即可得到對比有機硅導(dǎo)熱片2。
對比例2
將100份乙烯基硅油、60份mq樹脂、160份氧化鋅粉體、580份氧化鋁粉體i、380份氧化鋁粉體ii和20份補強白炭黑加入到捏合機中以攪拌溫度120℃、轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌1h,冷卻至80℃,以轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌0.5h,冷卻至室溫,加入2份催化劑、0.5份抑制劑及12份含氫硅油,以轉(zhuǎn)速30rpm~40rpm攪拌0.5h,抽真空脫泡得到膏料;將所述膏料壓延成3mm厚,在120℃~130℃條件下固化0.5h,即可得到對比有機硅導(dǎo)熱片2。
在上述實施1~3和對比例1~2中,乙烯基硅油的粘度為3000mpa·s~5000mpa·s,乙烯基含量為0.1%~0.3%;mq樹脂的分子量為2000~3000,單官能度硅氧烷鏈節(jié)與四官能度硅氧烷縮聚鏈節(jié)的量之比為7:3~8:2;氧化鋅粉體為間接法氧化鋅,平均粒徑為5μm~40μm;氧化鋁粉體i為球形氧化鋁,平均粒徑為40μm~50μm;氧化鋁粉體ii為球形氧化鋁,平均粒徑為3μm~8μm;補強白炭黑為疏水型白炭黑,本實施例中選用瓦克h2000;相變微球為殼核結(jié)構(gòu),相變溫度為35℃~37℃,粒徑分布為10μm~50μm;催化劑為液體鉑金有機螯合物,催化劑的鉑含量為1000ppm;抑制劑為乙炔環(huán)己醇。上述各物質(zhì)無特殊說明的,均可從商業(yè)渠道購得。
參考astm-d5470標(biāo)準(zhǔn),測定上述實施例1~3中得到的有機硅導(dǎo)熱片1~3和上述對比例1~2中得到的對比有機硅導(dǎo)熱片1~2的導(dǎo)熱率;將上述實施例1~3中得到的有機硅導(dǎo)熱片1~3和上述對比例1~2中得到的對比有機硅導(dǎo)熱片1~2分別截取200mm×100mm樣品,緊密貼合在70℃的加熱板上,一定時間后測試樣品表面溫度(5min/10min/20min/30min),測試結(jié)果如下表所示。
由上述測試結(jié)果可以看出,本發(fā)明的有機硅導(dǎo)熱片能夠在保證導(dǎo)熱率的同時,有效地降低其本身的升溫速度,且在一定時間維持在一定的溫度范圍內(nèi)。