【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于導(dǎo)熱材料領(lǐng)域，尤其涉及a61l24領(lǐng)域，更具體的涉及一種高性能非硅導(dǎo)熱脂及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、隨著科技的進(jìn)步，電子信息技術(shù)時(shí)代的到來(lái)，電子科技產(chǎn)品越來(lái)越趨向于微型化，電子產(chǎn)品工作中產(chǎn)生的熱量會(huì)對(duì)機(jī)身造成損害，使器件老化，壽命縮短，功能失常，因此熱量快速傳導(dǎo)散發(fā)，是電子產(chǎn)品目前亟需解決的重要技術(shù)問(wèn)題。常用的導(dǎo)熱材料包括導(dǎo)熱硅脂，導(dǎo)熱硅脂常以有機(jī)硅油為主體制備原料，再加入金屬氧化物等填料，經(jīng)過(guò)一定的步驟加工制得，導(dǎo)熱硅脂熱阻低，導(dǎo)熱系數(shù)較高，具有一定的絕緣、密封的作用，還可以在發(fā)熱部位和散熱部位利用硅脂上的縫隙傳遞熱量，是一種非常優(yōu)異的導(dǎo)熱材料，但是硅油的引入可能在高溫條件下會(huì)出現(xiàn)硅油溢出的情況，例如應(yīng)用子在電子產(chǎn)品上時(shí)，硅油如溢出則會(huì)造成電子產(chǎn)品短路，死機(jī)，嚴(yán)重的還可能出現(xiàn)火災(zāi)。非硅導(dǎo)熱脂由于非硅油的使用，可以有效地避免上述問(wèn)題的存在。在非硅油體系中，通過(guò)加入處理劑、抗氧劑等功能助劑，可以改善非硅材料耐高溫差的問(wèn)題。
2、現(xiàn)有技術(shù)cn108676212a公開了適合光學(xué)組件使用的非硅導(dǎo)熱墊片，制備原料包括基體樹脂，復(fù)合導(dǎo)熱填料，無(wú)鹵阻燃劑，功能助劑，其導(dǎo)熱系數(shù)高，可達(dá)1w/m·k以上，耐熱效果好；現(xiàn)有技術(shù)cn110105638a公開了一種低密度高導(dǎo)熱非硅材料，原料包括導(dǎo)熱填料，載體等，其具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和絕緣性能，但是上述現(xiàn)有技術(shù)采用高分子有機(jī)樹脂和導(dǎo)熱填料復(fù)配的技術(shù)方案，不利于非硅導(dǎo)熱材料降低熱阻，提高耐熱性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)
2、優(yōu)選的，所述的非硅油包括航空潤(rùn)滑油，航空齒輪油，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，航空液壓油，動(dòng)力傳動(dòng)通用潤(rùn)滑油中的一種。
3、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的非硅油包括航空潤(rùn)滑油。
4、優(yōu)選的，所述的航空潤(rùn)滑油在40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度為10-24cst，使用范圍為-40～180℃；作為一種可實(shí)施的案例，所述的航空潤(rùn)滑油在40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度為13cst，使用范圍為-40～180℃，型號(hào)為殼牌w15w-50航空潤(rùn)滑油。
5、優(yōu)選的，所述的航空潤(rùn)滑油在100℃下的運(yùn)動(dòng)粘度為4-17cst，使用范圍為-40～204℃；作為一種可實(shí)施的案例，所述的航空潤(rùn)滑油在100℃下的運(yùn)動(dòng)粘度為5.05cst，使用范圍為-40～204℃，型號(hào)為中石化石科院4050高溫合成航空潤(rùn)滑油。
6、優(yōu)選的，所述的導(dǎo)熱復(fù)配填料包括：氧化鋁，氧化鋅，氮化硼，氮化鋁，鋁粉，銀粉，石墨烯，氮化鋁，碳化硅，石英粉中的至少兩種。
7、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的導(dǎo)熱復(fù)配填料包括鋁粉，氧化鋁和氧化鋅。
8、優(yōu)選的，所述的鋁粉的粒徑為1～10μm；作為一種可實(shí)施的案例，所述的鋁份粒徑包括1μm，2μm，3μm，5μm，10μm中的至少一種。
9、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的鋁粉粒徑為2μm和10μm。
10、優(yōu)選的，所述的氧化鋁的粒徑為1-2μm。
11、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的氧化鋁的粒徑為1μm。
12、優(yōu)選的，所述的氧化鋅的粒徑小于1μm。
13、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的氧化鋅的粒徑為0.1μm。
14、優(yōu)選的，所述的10μm鋁粉，2μm鋁粉，1μm氧化鋁和0.1μm氧化鋅的質(zhì)量比為(40-50)：(15-25)：(15-25)：(10-15)。
15、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的10μm鋁粉，2μm鋁粉，1μm氧化鋁和0.1μm氧化鋅的質(zhì)量比為(40-45)：(15-20)：(20-25)：(10-12)。
16、所述的導(dǎo)熱復(fù)配填料的制備方法為將10μm鋁粉，2μm鋁粉，1μm氧化鋁和0.1μm氧化鋅混合均一即得。
17、優(yōu)選的，所述的處理劑包括硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸脂偶聯(lián)劑，鋁酸脂偶聯(lián)劑中的一種或多種。
18、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的處理劑包括硅烷偶聯(lián)劑；作為一種可實(shí)施的案例，所述的硅烷偶聯(lián)劑包括kbm-3，kh-550，kh-560，kh-570，kh-580，kh-590，a-151中的一種。
19、更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的硅烷偶聯(lián)劑為kbm-3。
20、本專利技術(shù)中不對(duì)抗氧劑的組分做進(jìn)一步限定，凡是可以起到抗氧化作用的助劑均可，包括但不限于：抗氧劑1010，抗氧劑1076，抗氧劑168，抗氧劑264，抗氧劑7501，防老化劑b125中的一種或多種。
21、本實(shí)施例第二方面提出了一種高性能非硅導(dǎo)熱脂的制備方法，至少包括以下步驟：
22、s1、在行星攪拌機(jī)中加入非硅油、抗氧劑，60-80℃條件下攪拌均勻；
23、s2、依次加入導(dǎo)熱復(fù)配填料，處理劑，60-80℃條件下攪拌處理1-2h；
24、s3、升溫到90-120℃，抽真空處理0.5-1h；
25、s4、降至室溫出料。
26、有益效果
27、(一)本專利技術(shù)為了解決現(xiàn)有的硅油體系導(dǎo)熱材料存在高溫下硅油易溢出導(dǎo)致產(chǎn)品受損的技術(shù)缺陷，本專利技術(shù)中選用的非硅油作為制備原料，可以有效地提到導(dǎo)熱硅脂的耐高溫性能，同時(shí)本專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，選擇動(dòng)力粘度適中，使用范圍較大的非硅油，尤其是40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度為13cst，使用范圍為-40～180℃，型號(hào)為殼牌w15w-5航空潤(rùn)滑油，和在100℃下的運(yùn)動(dòng)粘度為5.05cst，使用范圍為-40～204℃，型號(hào)為中石化石科院4050高溫合成航空潤(rùn)滑油，不僅可以保證非硅導(dǎo)熱硅脂具有較低的熱阻，并且可耐125℃的高溫。
28、(二)雖然非硅油的使用可以在一定程度上提高導(dǎo)熱脂的耐高溫性能，但是本專利技術(shù)人在實(shí)際配方調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，需要嚴(yán)格控制非硅油的使用量，在本制備體系中優(yōu)選為5-6份非硅油。當(dāng)非硅油用量較多時(shí)，會(huì)對(duì)體系中導(dǎo)熱復(fù)配填料分散均勻性造成一定的影響，會(huì)降低非硅導(dǎo)熱脂的粘度，導(dǎo)熱脂在電子產(chǎn)品上的附著強(qiáng)度下降，影響正常使用。
29、(三)作為提高導(dǎo)熱脂導(dǎo)熱系數(shù)的核心組分，導(dǎo)熱復(fù)配填料的選擇至關(guān)重要，首先為了提高導(dǎo)熱脂的導(dǎo)熱性能和材料密度，本專利技術(shù)人優(yōu)選了2μm和10μm的鋁粉，然后為了提高導(dǎo)熱復(fù)配填料的防腐性能和耐高溫性能，本專利技術(shù)人又添加使用了1μm氧化鋁，可以有效的填充在不同粒徑鋁粉堆疊形成的空間縫隙中，但是本專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)導(dǎo)熱復(fù)配填料之間仍存在一定的間隙，由于空氣的熱阻較大，因此不利于非硅導(dǎo)熱脂的低熱阻性能，本專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)使用粒徑小于1μm的氧化鋅，尤其是0.2μm氧化鋅，可以進(jìn)一步填充在導(dǎo)熱復(fù)配填料的間隙中，進(jìn)一步降低非硅導(dǎo)熱脂的熱阻，同時(shí)提到其材料的致密度，提高導(dǎo)熱脂的耐高溫性能和穩(wěn)定性。
30、(四)本專利技術(shù)人還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)控制10μm鋁粉，2μm鋁粉，1μm氧化鋁和0.1μm氧化鋅的質(zhì)量比為(40-50)：(15-25)：(15-25)：(10-15)時(shí)，可以有效地提高非硅導(dǎo)熱脂的密度，從而本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在于：制備原料按照質(zhì)量份數(shù)至少包括：5-6份非硅油，90-95份導(dǎo)熱復(fù)配填料，0.1-1份處理劑，0.1-0.5份抗氧劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在于：所述的非硅油包括航空潤(rùn)滑油，航空齒輪油，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，航空液壓油，動(dòng)力傳動(dòng)通用潤(rùn)滑油中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在于：所述的非硅油包括航空潤(rùn)滑油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在于：所述的導(dǎo)熱復(fù)配填料包括：氧化鋁，氧化鋅，氮化硼，氮化鋁，鋁粉，銀粉，石墨烯，氮化鋁，碳化硅，石英粉中的至少兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在于：所述的導(dǎo)熱復(fù)配填料包括鋁粉，氧化鋁和氧化鋅；導(dǎo)熱復(fù)配填料的制備方法為將鋁粉，氧化鋁和氧化鋅混勻即可。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在于：所述的鋁粉的粒徑為1～10μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在于：所述的氧化鋁的粒徑為1-2μm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在于：所述的處理劑包括硅烷偶聯(lián)劑和酞酸酯偶聯(lián)劑，鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多種。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種高性能非硅導(dǎo)熱脂的制備方法，其特征在于：至少包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在于：制備原料按照質(zhì)量份數(shù)至少包括：5-6份非硅油，90-95份導(dǎo)熱復(fù)配填料，0.1-1份處理劑，0.1-0.5份抗氧劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在于：所述的非硅油包括航空潤(rùn)滑油，航空齒輪油，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，航空液壓油，動(dòng)力傳動(dòng)通用潤(rùn)滑油中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在于：所述的非硅油包括航空潤(rùn)滑油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在于：所述的導(dǎo)熱復(fù)配填料包括：氧化鋁，氧化鋅，氮化硼，氮化鋁，鋁粉，銀粉，石墨烯，氮化鋁，碳化硅，石英粉中的至少兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高性能非硅導(dǎo)熱脂，其特征在...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋立春，邢沖，程亞?wèn)|，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海阿萊德實(shí)業(yè)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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