一种可返修的导热凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可返修的导热凝胶及其制备方法。导热凝胶包括以下质量分数的组份：双端氨丙基硅油1

【技术实现步骤摘要】
一种可返修的导热凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及热界面材料
，尤其涉及一种可返修的导热凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术水平的提升带动电子行业的发展，电子器件向着精细化、微型化和轻量化发展，器件内部高功率模块增加，在使用过程中会产生大量的热量，这对电子器件的散热能力有了更高的要求。各种类型的热界面材料已广泛用于电子封装和热管理中。其中，硅橡胶具有使用温度范围广、高柔顺性、韧性强、疏水性好等优点[1]，是作为导热凝胶的最优选择。导热凝胶是一种预成型高温固化的有机硅材料，有着更柔软且具有更好的表面亲和性，可以压缩至非常低的厚度，使传热效率显著提升，最低可以压缩到0.1mm，此时的热阻可以控制在0.05K cm
2 W
‑1，达到部分导热硅脂的性能。另外，导热凝胶模量较低，使用后对设备产生内应力较少[2
‑
4]。相对于导热硅脂，导热凝胶有着更简单的操作性，可以成型成任意形状，对于不规则的电子元器接触界面也能保证其良好紧密的接触；同时，导热凝胶也有一定的附着性，耐高温、耐老化性好，在使用的可靠性上具有一定的优势，可在
‑
40～200℃下长期工作。
[0003]现有技术中，导热凝胶在使用过程中，放置在电子设备中固化后，体系中不存在可逆的动态键，由于受热和零部件的挤压，造成导热凝胶整体某一受力点产生裂痕，继而造成更大的损伤，产生渗油和龟裂的现象[5
‑
6]，减短使用寿命，因此导热凝胶的可返修性能十分重要[7]。r/>[0004]现有的导热凝胶一般是采用乙烯基硅油和含氢硅油，在催化剂作用下进行加成反应得到，为了提高柔顺性，常常采用调整含氢硅油的用量来实现，过低的含氢硅油用量会导致导热凝胶硫化不完全，胶片发粘；过高的含氢硅油用量在贵金属催化剂作用下又会自聚，产生氢气，在导热凝胶表面形成气泡，导致导热凝胶外观的缺陷及性能差异明显，可返修性能低下。因此，导热凝胶的高柔顺性和可返修性是相互矛盾的，如何开发一种可多次返修导热凝胶及其制备方法仍然存在大的技术挑战。
[0005]参考文献：
[0006][1]Prasher R.Thermal Interface Materials:Historical Perspective,Status,and Future Directions.Proceedings of the IEEE.2006；94(8):1571
‑
86.
[0007][2]王红玉；万炜涛；陈田安.一种稳定性低渗油双组份导热凝胶及制备方法.中国专利技术专利，专利申请号：CN202011594488.7
[0008][3]胡杨飞；费伟康；范勇；程亚东.一种单组分固化型导热凝胶组合物及其应用.中国专利技术专利，专利申请号：CN202011488160.7
[0009][4]王正；万炜涛；陈田安；郭呈毅；王红玉.一种低粘度低模量高导热单组份凝胶及其制备方法.中国专利技术专利，专利申请号：CN202011277212.6
[0010][5]林伟毅；陈智；刘伟平；林武城.一种高耐候性的导热凝胶组合物及其制备方
法.中国专利技术专利，专利申请号：CN202110605258.4。
[0011][6]黄晓辉；洪莺珊；姜坤.一种聚氨酯低密度导热凝胶及其制备方法.中国专利技术专利，专利申请号：CN202011223027.9。
[0012][7]华永军；唐强.一种可自愈双组分加成型导热硅凝胶及其制备方法.中国专利技术专利，专利申请号：CN201811646827.4。

技术实现思路

[0013]针对上述技术问题，本专利技术提供一种可返修导热凝胶及其制备方法。
[0014]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0015]本专利技术第一方面提供一种可返修的导热凝胶，包括以下质量分数的组份：
[0016]双端氨丙基硅油1
‑
30质量份；
[0017]二元醛0.01
‑
2质量份；
[0018]多元异氰酸酯0.1
‑
3质量份；
[0019]硅烷偶联剂0.1
‑
1.0质量份；
[0020]导热填料80
‑
97质量份。
[0021]在某些具体的实施方式中，双端氨丙基硅油的质量份为1份、5份、10份、15份、20份、25份、30份或它们之间的任意份数；
[0022]在某些具体的实施方式中，二元醛的质量份为0.01份、0.1份、0.2份、0.3份、0.5份、1份、1.5份、0.7份、2份或它们之间的任意份数；
[0023]在某些具体的实施方式中，多元异氰酸酯的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.5份、1份、1.5份、0.7份、2份、2.5份、3份或它们之间的任意份数；
[0024]在某些具体的实施方式中，硅烷偶联剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0或它们之间的任意份数；
[0025]在某些具体的实施方式中，导热填料的质量份为80份、85份、90份、95份、97份或它们之间的任意份数。
[0026]作为优选地实施方式，所述双端氨丙基硅油的粘度为50～1000mPa.S；
[0027]优选地，所述所述双端氨丙基硅油的氨丙基含量为0.1％～3.0％；
[0028]在本专利技术的技术方案中，所述双端氨丙基硅油的氨丙基含量指氨丙基的质量占双端氨丙基硅油的质量百分比。
[0029]作为优选地实施方式，所述二元醛选自戊二醛、2
‑
(3
‑
羟基羰基
‑6‑
吡啶基)丙二醛、乙二醛、己二醛、2
‑
羟基己二醛、对苯二甲醛和对羟苯基乙二醛中的至少一种。
[0030]作为优选地实施方式，所述多元异氰酸酯包括二元异氰酸酯和三元异氰酸酯；在某些具体的实施方式中，所述多元异氰酸酯选自二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、L
‑
赖氨酸三异氰酸酯和三苯基甲烷三异氰酸酯中的至少一种。
[0031]作为优选地实施方式，所述硅烷偶联剂选自γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷和十六烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0032]作为优选地实施方式，所述导热填料为氧化铝、铝、氧化锌、氢氧化铝、氢氧化镁中
的一种或任意几种的混合物；
[0033]优选地，所述导热填料的粒径在0.3μm～100μm。
[0034]在本专利技术的技术方案中，所述可返修的导热凝胶的导热系数为1.0～10.0W/mK；
[0035]优选地，所述可返修的导热凝胶的断裂伸长率≥1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可返修的导热凝胶，其特征在于，包括以下质量分数的组份：双端氨丙基硅油1
‑
30质量份；二元醛0.01
‑
2质量份；多元异氰酸酯0.1
‑
3质量份；硅烷偶联剂0.1
‑
1.0质量份；导热填料80
‑
97质量份。2.根据权利要求1所述的导热凝胶，其特征在于，所述双端氨丙基硅油的粘度为50～1000mPa.S；优选地，所述所述双端氨丙基硅油的氨丙基含量为0.1％～3.0％。3.根据权利要求1所述的导热凝胶，其特征在于，所述二元醛选自戊二醛、2
‑
(3
‑
羟基羰基
‑6‑
吡啶基)丙二醛、乙二醛、己二醛、2
‑
羟基己二醛、对苯二甲醛和对羟苯基乙二醛中的至少一种。4.根据权利要求1所述的导热凝胶，其特征在于，所述多元异氰酸酯包括二元异氰酸酯和三元异氰酸酯；优选地，所述多元异氰酸酯选自二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、L
‑
赖氨酸三异氰酸酯和三苯基甲烷三异氰酸酯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的导热凝胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷和十六烷基三甲氧基硅烷中的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：任琳琳，莫平菁，曾小亮，文志斌，艾代峰，许永伦，何彬，胡煜琦，
申请(专利权)人：深圳先进电子材料国际创新研究院，
类型：发明
国别省市：