一种防渗油耐老化导热凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防渗油耐老化导热凝胶及其制备方法，涉及导热材料技术领域，所述导热凝胶由质量比1:1的A组分和B组分构成，A组分：乙烯基硅油5～20份、导热粉体80～93份、金属

【技术实现步骤摘要】
一种防渗油耐老化导热凝胶及其制备方法

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[0001]本专利技术涉及导热材料
，具体涉及一种防渗油耐老化导热凝胶及其制备方法。

技术介绍
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[0002]随着科学技术的飞速发展，微电子器件向小型化、轻量化、电绝缘、高集成度、卓越的散热性能和优异的稳定性能方向发展已成为必然趋势。电子设备的可靠性与其工作温度呈指数关系，因此工作温度的微小差异可能导致设备寿命大大缩短。数据显示，电子设备的故障有50％以上是由温度超过限值引起的，而尺寸和性能的改进可能会导致在更小的空间中产生更多的热量。为确保设备正常运行，必须尽快有效地去除多余的热量以保持工作温度。为解决这一问题，通常在热源和散热片之间填充导热界面材料(TIM)，目前比较常用的导热界面材料有导热硅脂、导热垫片及导热凝胶等。导热垫片是通过化学交联固化得到整块导热产品后再进行切割成型而获得，由于其只具有单一厚度而越来越无法满足市场需求；而导热硅脂没有交联固化反应，长时间使用极易形成油粉分离；导热凝胶较好地弥补了导热硅脂和导热垫片的缺点，又兼具二者优点，其柔软灵活的凝胶结构可填充热源不平整表面和散热器之间的间隙，在各种复杂环境下为电子器件提供可靠的散热途径。
[0003]目前市场上常规导热凝胶普遍面临两大难题：1、渗油率高。导热凝胶是由有机相(如硅橡胶等)和无机相(如导热粉体等)构成并通过相关工艺而制成的膏状凝胶材料，特别是双组份导热硅凝胶，由于使用前单一组分中有机相为低分子硅油，在长时间储存过程中容易出现相分离。此外在使用过程中低分子硅油极易渗出并吸附在元器件上，从而严重影响元器件的使用寿命。2、耐老化效果差。常规导热凝胶在高温老化过程中普遍会出现硬度爬升严重、表面干裂、柔韧性下降等问题，无法保证与元器件紧密贴合，从而使其传热性能大大降低，无法满足紧密电子器件的应用要求。
[0004]专利CN 113444497A公开了一种低出油导热凝胶及其制备方法，主要采用向配方中加入高比表的白炭黑及硅藻土来降低导热凝胶的出油率，但效果有限，出油率大于0.5％。专利CN 114015117A公开了一种导热填料及导热填料制备的耐老化有机硅导热凝胶，通过制备硅烷改性的氧化铝和氧化石墨烯复配导热填料，将氧化铝和氧化石墨烯通过硅烷连接在一起，硅烷改性剂两端为羟基，支链为甲基和乙烯基，硅烷中带有的乙烯基单元能通过硅氢加成反应与含氢硅油发生交联，基胶和填料形成一个整体，提高了导热填料和硅橡胶之间的相容性，降低了高温下的硬度爬升，但老化时间为600h。经测试当老化1000h，硬度爬升较大，且有粉化现象，无法满足新的应用要求。

技术实现思路
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[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种防渗油耐老化导热凝胶的制备方法，以获得导热系数高、渗油率低、耐高温老化效果好的导热凝胶材料。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
[0007]本专利技术的目的之一是提供一种防渗油耐老化导热凝胶，所述导热凝胶由A组分和B组分构成，所述A组分与B组分的质量比为1:1。
[0008]按质量份数计，所述A组分和B组分的原料组成如下：
[0009]A组分：
[0010][0011]B组分：
[0012][0013][0014]本专利技术的目的之二是提供一种所述防渗油耐老化导热凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)将乙烯基硅油、导热粉体、金属
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有机框架材料和偶联剂搅拌混合，然后加入催化剂继续搅拌，得到呈半流动膏体状的A组份。
[0016](2)将乙烯基硅油、导热粉体、金属
‑
有机框架材料和偶联剂搅拌混合，然后加入含氢硅油和抑制剂继续搅拌，得到呈半流动膏体状的B组份。
[0017](3)将A组分和B组分混合均匀，加热固化，即得导热凝胶。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]1、本专利技术中添加的Fe
‑
MOF是一种具有特殊的周期性网状晶体结构和丰富多样的拓扑结构的材料，明显降低了导热凝胶在储存期的渗油率；在使用阶段可有效抑制导热凝胶内部小分子油的渗出，仅需少量添加即能赋予导热凝胶较好的防渗油效果。
[0020]2、本专利技术中添加的Fe
‑
MOF可有效抑制硅凝胶的老化，能够使硅凝胶在长期使用过程中保持较小的硬度变化，与元器件贴合紧密。
具体实施方式：
[0021]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。
[0022]本专利技术的目的之一是提供一种防渗油耐老化导热凝胶，所述导热凝胶由A组分和B组分构成，所述A组分与B组分的质量比为1:1。该质量比为最优质量比，采用其他质量比的A
组分与B组分也可制得具有一定防渗油耐老化效果的导热凝胶。
[0023]按质量份数计，所述A组分和B组分的原料组成如下：
[0024]A组分：
[0025][0026][0027]B组分：
[0028][0029]优选地，所述乙烯基硅油为单封端乙烯基硅油、双封端乙烯基硅油、部分单封端乙烯基硅油中的一种或几种的组合。进一步优选地，所述乙烯基硅油在25℃下的粘度为100～10000mPa
·
s，乙烯基质量含量为0.1～1％。
[0030]优选地，所述导热粉体为氧化铝、氧化锌、氧化镁、氢氧化铝、氮化硼、氮化铝、碳化硅、氮化硅、硅微粉等导热粉体中的一种或几种的组合。进一步优选地，所述导热粉体的形貌为无规则状、椭球状、球状中的一种或几种的组合；所述导热粉体的粒径为一种或一种以上粒径级配而成。导热粉体的级配是为了达到最大的堆积密度，减少孔隙，尽可能降低粉体之间的界面热阻和摩擦阻力，从而提高热导率和流动性。
[0031]优选地，所述金属
‑
有机框架材料为铁基金属有机框架材料(Fe
‑
MOF)，比表面积为100～600m2/g。进一步优选地，所述铁基
‑
金属有机框架材料为Fe
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MIL
‑
53、NH2‑
Fe
‑
MIL
‑
53、Fe
‑
MIL
‑
100、NH2‑
Fe
‑
MIL
‑
100、Fe
‑
MIL
‑
88B、NH2‑
Fe
‑
MIL
‑
88B等铁基
‑
金属有机框架材料中的一种或几种的组合。
[0032]优选地，所述含氢硅油为端含氢硅油、侧含氢硅油中的一种或两种的组合。进一步优选地，所述端含氢硅油的粘度为10～50mPa
·
s，含氢质量分数为0.1～0.5％；侧含氢硅油的粘度为10～100mPa
·
s，含氢质量分数为0.1～1.0％。
[0033]优选地，所述催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防渗油耐老化导热凝胶，其特征在于：所述导热凝胶由A组分和B组分构成，所述A组分与B组分的质量比为1:1；按质量份数计，所述A组分和B组分的原料组成如下：A组分：B组分：2.根据权利要求1所述的防渗油耐老化导热凝胶，其特征在于：所述乙烯基硅油为单封端乙烯基硅油、双封端乙烯基硅油、部分单封端乙烯基硅油中的一种或几种的组合；优选地，所述乙烯基硅油在25℃下的粘度为100～10000mPa
·
s，乙烯基质量含量为0.1～1％。3.根据权利要求1所述的防渗油耐老化导热凝胶，其特征在于：所述导热粉体为氧化铝、氧化锌、氧化镁、氢氧化铝、氮化硼、氮化铝、碳化硅、氮化硅、硅微粉中的一种或几种的组合；优选地，所述导热粉体的形貌为无规则状、椭球状、球状中的一种或几种的组合；优选地，所述导热粉体的粒径为一种或一种以上粒径级配而成。4.根据权利要求1所述的防渗油耐老化导热凝胶，其特征在于：所述金属
‑
有机框架材料为铁基金属有机框架材料，比表面积为100～600m2/g。5.根据权利要求4所述的防渗油耐老化导热凝胶，其特征在于：所述铁基
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金属有机框架材料为Fe
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MIL
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53、NH2‑
Fe
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MIL
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53、Fe
‑
MIL
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100、NH2‑
Fe
‑
MIL
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100、Fe
‑
MIL
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88B、NH2‑
Fe
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MIL
‑
88B中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志峰，何忠旭，颜和祥，蒋学鑫，王韶晖，
申请(专利权)人：安徽壹石通材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：