[发明专利]高导热硅胶材料的制备方法及硅胶材料

说明书

本发明公开一种高导热硅胶材料的制备方法及硅胶材料。本发明提供的技术方案中，通过将研磨成粉状的氧化铝原料加入到氯化铵水溶液中，烘干得混合粉末，将所述混合粉末放入马弗炉中，高温焙烧，冷却制得α‑氧化铝微粒，将研磨之后的甲基乙烯基硅橡胶加入搅拌机中，并向搅拌机中加入α‑氧化铝微粒、石墨烯、纳米碳酸钙、阻燃剂、硫化剂及催化剂，高速搅拌，得到基料，将所述基料放入真空机中抽真空，使混在基料中的气泡完全被抽出，将基料冷压成型，通过热空气硫化后冷却，即得高导热硅胶材料，本发明制备的α‑氧化铝粒径尺寸小、粒度分布均匀，作为一种导热填料，与硅胶基体结合之后，能够在硅胶基体中良好连接，形成很好的导热通道。

技术领域

本发明涉及导热硅胶材料技术领域，特别涉及一种高导热硅胶材料的制备方法及硅胶材料。

背景技术

随着科学技术的发展，电子元器件越来越趋近于密集化和小型化，从而对电子器件的稳定性提出了更高的要求，电子产品的可靠性及其性能在很大程度上取决于所采用的散热材料及散热方案是否合理。统计资料表明，电子元器件温度每升高2℃，其可靠性下降10％，温度降低8℃，电子元器件的寿命将增加一倍。因此，热界面材料在信息技术领域所扮演的角色越来越重要。如何进一步提高热界面材料的传导性及降低热阻，仍是目前电子封装与散热工程所面临的一个相当重要的课题。目前所使用的封灌和封装主要为合成的聚合物材料，其中以环氧树脂，聚氨酯和橡胶的应用最为广泛。硅橡胶可以在很宽的温度范围内长期保持弹性、硫化时不会吸热放热，并具有优良的电气性能和化学稳定性，是电子组装件灌封的首选材料。

硅橡胶是一种特种合成橡胶，以硅氧键为主链，而一般的橡胶是以C-C键为主链的结构。由于其结构的特殊性决定了它具有耐高低温、耐高电压、耐臭氧老化、耐辐射性、高透气性以及对润滑油等介质表现出优异的化学惰性。此外，使用温度范围(-50℃-250℃)宽广，弹性好、耐漏电起痕以及电蚀损性能好，尤其是在其表面积污后仍具有良好的憎水性能特点。因此，采用硅橡胶为导热基体，与高导热填料复合制成一种优异性能的弹性导热绝缘材料具有重要意义。

热量主是通过热传导、热对流和热辐射3种方式进行传递，对于导热硅胶而言，其主要的导热机理就是通过热传导进行，目前所采用的导热硅胶内部导热通道不足，造成了硅胶垫的导热性能差，限制了其应用范围。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种高导热硅胶材料的制备方法及硅胶材料，旨在解决目前所采用的导热硅胶内部导热通道不足，造成了硅胶材料的导热性能差的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种高导热硅胶材料的制备方法，包括以下步骤：

将研磨成粉状的氧化铝原料加入到氯化铵水溶液中，烘干得混合粉末；

将所述混合粉末放入马弗炉中，高温焙烧，冷却制得α-氧化铝微粒；

将甲基乙烯基硅橡胶加入到研磨机中进行研磨，将研磨之后的甲基乙烯基硅橡胶加入搅拌机中，并向搅拌机中加入α-氧化铝微粒、石墨烯、纳米碳酸钙、阻燃剂、硫化剂及催化剂，高速搅拌，得到基料；

将所述基料放入真空机中抽真空，使混在基料中的气泡完全被抽出；

将基料冷压成型，通过热空气硫化后冷却，即得高导热硅胶材料。

优选地，所述将甲基乙烯基硅橡胶加入到研磨机中进行研磨，将研磨之后的甲基乙烯基硅橡胶加入搅拌中，并向搅拌机中加入α-氧化铝微粒、石墨烯、纳米碳酸钙、阻燃剂、硫化剂及催化剂，高速搅拌，得到基料的步骤中：

所述基料中，各组分的质量份数为：甲基乙烯基硅橡胶100-200、α-氧化铝微粒800-1200、石墨烯60-120、纳米碳酸钙0.2-0.6、阻燃剂0.2-0.6、硫化剂0.6-1及催化剂0.5-1.5。

优选地，所述将研磨成粉状的氯化铝原料加入到氯化铵水溶液中，烘干得混合粉末的步骤中：