[发明专利]一种高韧性耐压导热垫片的制备方法

说明书

本发明公开了一种高韧性耐压导热垫片的制备方法，属于导热材料制备技术领域。本发明将水稻秸秆和椰壳丝经过苯、乙醇浸泡，经过高温冷凝回流和碱液浸泡以及高温高压处理，分离提取其中的有机纤维成分，利用纤维成分与导热垫片中各成分之间形成良好的吸附接触，利用纤维成分良好的韧性提高导热垫片的柔韧性和韧性；本发明利用高锰酸钾对植物纤维进行氧化处理，使纤维表面本身所带的羟基基团氧化生成羧基基团，利用羧基基团络合吸附铝离子，纤维成分中通过引入铝离子形成离子键、金属键吸附以加强纤维成分的力学强度，提高导热垫片的韧性，通过高温处理使纤维成分炭化，结合铝单质良好的导热性能进一步提高导热垫片的导热性能。

技术领域

本发明公开了一种高韧性耐压导热垫片的制备方法，属于导热材料制备技术领域。

背景技术

导热垫片是填充发热器件和散热片或金属底座之间的空气间隙，它们的柔性、弹性特征使其能够用于覆盖非常不平整的表面。热量从分离器件或整个PCB传导到金属外壳或扩散板上，从而能提高发热电子组件的效率和使用寿命。广泛应用于散热器底部或框架、高速硬盘驱动器、RDRAM内存模块、微型热管散热器、汽车发动机控制装置、通讯硬件便携式电子装置、半导体自动试验设备。

在垫片的使用中，压力和温度二者是相互制约的，随着温度的升高，在设备运转一段时间后，垫片材料发生软化、蠕变、应力松弛现象，机械强度也会下降，密封的压力降低。反之亦然。例如，手册上列举高压石棉橡胶板XB450在水、蒸汽介质中，使用温度450℃、压力<6MPa（该材料作密封性能试验时，在440℃～450℃、12MPa的蒸汽中保压30分钟）。但在长期实际使用中，温度若达到450℃，所能密封的压力仅0.3～0.4MPa。对于渗透性强的气体介质则仅有0.1～0.2MPa。

随着在电子仪器及设备日益向轻、薄、短、小的方向发展，电子元器件在运行过程中所产生的热量对电子设备的工作效率和使用寿命的影响越来越严重，安全高效的散热解决方案越来越受到重视。传统的热管理解决方案有导热硅胶片、导热膏、相变材料等，其基体材料都是硅油或者带活性基团的硅油交联聚合而成的硅橡胶。

相关的导热垫片及其制备方法已有较多披露，这些导热垫片或类似的组合物使用时已固化为系列规格厚度的片状材料，若器件间距不符合这些既定的规格厚度，则需要进行定制，这限制了应用上的灵活性。此外，这些材料使用时需要进行裁剪，以使其形状大小符合相应基材的表面，这不但降低了生产效率，裁剪剩余的边角料也难以回收，导致了不必要的浪费。

在一些导热垫片或组合物中，为了增强垫片的物理性能，需要使用涂覆有导热涂层的玻璃纤维布或聚合物薄膜进行补强；在另一些导热垫片或组合物中，还需要使用背胶来增强垫片对基材的粘附性；这些技术方案使得导热垫片或组合物的传热性能受到很大限制。

随着工业化水平的提高和科学技术的进步，人们对导热垫片的性能提出了新的要求，除导热性外，希望材料具有优良的综合性能，如力学性能优异等，而且由于现代信息产业的快速发展，对于电子设备具有超薄、轻便、数字化、多功能化、网络化方向发展寄予很高的期望。目前电子产品的精细化与集成化程度越来越高，更新程度越来越快，对产品的使用性能要求也更加苛刻。然而，现有的导热垫片柔韧性差、韧性不足，同时导热性能和耐压性能差。

因此，发明一种韧性好且导热性好的导热垫片对导热材料制备技术领域是很有必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前导热垫片柔韧性差、韧性不足，同时针对导热垫片导热性能和耐压性能差的缺陷，提供了一种高韧性耐压导热垫片的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高韧性耐压导热垫片的制备方法为：