CN111073612A - 一种不含树脂低渗油导热泥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不含树脂低渗油导热泥，由以下重量份的组分构成：导热填料11‑30份、导热填料21‑30份、导热填料31‑30份、偶联剂0.1‑5份和抗氧剂0.1‑2份。本发明通过移除常规导热中的硅树脂部分实现低渗油，通过对填料进行表面改性增加填料与填料的粘附力，使改性后的填料能被捏揉成团，从而制备出不含树脂低渗油导热泥，可用于填充电子工业的散热器缝隙，可在‑50‑150℃下能够长期使用，且保证低渗油，提高了电子元件的寿命与稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及导热泥，尤其涉及一种不含树脂低渗油导热泥及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的迅速发展，电子元件越来越向小型化和高集成化发展，其发热量和热流密度也越来越大。研究表明：一、芯片的使用温度每上升2℃，系统稳定性因而下降10％；二、超过50％的电子元件的失效由于温度过高引起。因此二十年来，人们一直致力于解决电子元件的散热问题，在散热器，电子元件以及导热材料等方面做了很多工作。
导热材料是介于电子元件及散热器之间的一种起传热和减低接触热阻作用的材料，由基体树脂和导热剂组成。市场上常见的电子元件以及散热器其表面的粗糙度一般达到8μm以上，如果电子元件与散热器直接接触，它们之间有效接触面积只有散热器底座面积的10％(存在较多空气间隙)，接触热阻偏高，最终造成散热器的效能低下，电子元件的稳定性因此有所下降。使用导热材料填充这些间隙，能大幅度增加电子元件与散热器之产的有效接触面积，建立有效的热传导通道，减少接触热阻，使散热器的作用得到充分地发挥。虽然导热界面材料在电子产品中以辅料的形式存在，但是有效地解决电子元件(产品)的散热问题，提高电子元件(产品)的可靠性、稳定性及使用寿命，是电子产品中不可或缺的一部分。
与导热膏、导热垫片类似，导热泥也是一款被市场广泛认可的导热材料，具有自动化程度高(机械自动化生产，包装，点胶)，耐候性好，热阻中等，导热率高的特点，缺点是渗油率偏高，填料成本相对较高。
常见的导热泥的组成是低交联度的硅树脂和填料。未完全反应硅树脂随着存放及使用时间的延长，逐渐渗出。这些渗出的硅树脂扩散到电子原件表面，不断与空气中的灰尘作用，使电子件容易不稳定，发生击穿及短路等现象。为了保证导热泥的流动性(自动化生产速度)，它的填料是球形度高的导热填料，因而成本相对破碎型的填料较高。
发明内容
本发明针对现有导热泥渗油率偏高的问题，提供一种不含树脂低渗油导热泥及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种不含树脂低渗油导热泥，其特征在于，由以下重量份的组分构成：导热填料11-30份、导热填料21-30份、导热填料31-30份、偶联剂0.1-5份和抗氧剂0.1-2份。
其中，所述导热填料1、导热填料2和导热填料3的粒径为0.01-1000um，各不相同地选自活性晶须硅、氧化镁、钛白粉、氧化铝、氢氧化铝、氧化锌、炭黑、金刚石、铜粉、铝粉、金粉或银粉中的一种或多种；所述偶联剂为铝酸三甲酯、铝酸三异丙酯、氯酸三苄酯、为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、KH550、KH570、硬脂酸、月硅酸或己二酸中的一种或多种；所述抗氧剂为2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚、丁基羟基茴香醚、没食子酸丙酯、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、硫代二丙酸二月桂酯、亚硫酸钠中的一种或多种。
本发明还涉及上述不含树脂低渗油导热泥的制备方法，步骤为：按照重量份称取各原料，依次把导热填料1、导热填料2、导热填料3、偶联剂加入到搅拌釜中，加热搅拌160min，转速为55-65rpm，温度为80℃，然后加入抗氧剂，搅拌30min，转速为35-40rpm，温度为150℃；刮壁，搅拌120min，抽真空脱去气泡，将物料降温至室温，抽真空后搅拌30min，即得。
本发明的有益效果是：本发明通过移除常规导热中的硅树脂部分实现低渗油，通过对填料进行表面改性增加填料与填料的粘附力，使改性后的填料能被捏揉成团，从而制备出不含树脂低渗油导热泥，可用于填充电子工业的散热器缝隙，可在-50-150℃下能够长期使用，且保证低渗油，提高了电子元件的寿命与稳定性。
具体实施方式
以下结合实例对本发明进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种不含树脂低渗油导热泥的制备方法，其步骤为：取氧化铝25g，氢氧化铝10g，氧化镁30g，硬脂酸5g加入到搅拌釜中，加热搅拌160分钟，转速为64rpm，温度为80℃；然后加入亚硫酸钠1g，搅拌30分钟，转速为36rpm，温度为150℃；刮壁，搅拌120min，抽真空脱去气泡，将物料降温至室温，搅拌、抽真空、持续搅拌30min，即得。
实施例2
一种不含树脂低渗油导热泥的制备方法，其步骤为：取铝粉10g，铜粉15g，炭黑1g，KH5704g加入到搅拌釜中，加热搅拌160分钟，转速为55rpm，温度为80℃；然后加入2，8-二叔丁基-4-甲基苯酚0.5g，搅拌30分钟，转速为39rpm，温度为150℃；刮壁，搅拌120min，抽真空脱去气泡，将物料降温至室温，搅拌、抽真空、持续搅拌30min，即得。
实施例3
一种不含树脂低渗油导热泥的制备方法，其步骤为：取氧化锌20g，氧化铝35g，炭黑1g，KH5704g加入到搅拌釜中，加热搅拌160分钟，转速为55rpm，温度为80℃；然后加入2，8-二叔丁基-4-甲基苯酚0.5g，搅拌30分钟，转速为39rpm，温度为150℃；刮壁，搅拌120min，抽真空脱去气泡，将物料降温至室温，搅拌、抽真空、持续搅拌30min，即得。
将实施例1-3所得不含树脂低渗油导热泥进行热老化：150℃老化1000h；高低温老化：30min-40℃，30min 125℃，共1000循环；湿热老化：85％，RH85℃，1000h，结果如表1和表2所示。老化实验结果表明，不含树脂低渗油导热泥老化后渗油率低，老化前后热阻变化不大，可在-50-150℃长期使用。
表1.老化渗油值测试结果
表2.老化导热测试结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种不含树脂低渗油导热泥，其特征在于，由以下重量份的组分构成：导热填料11-30份、导热填料21-30份、导热填料31-30份、偶联剂0.1-5份和抗氧剂0.1-2份。
2.根据权利要求1所述的不含树脂低渗油导热泥，其特征在于，所述导热填料1、导热填料2和导热填料3的粒径为0.01-1000um，各不相同地选自活性晶须硅、氧化镁、钛白粉、氧化铝、氢氧化铝、氧化锌、炭黑、金刚石、铜粉、铝粉、金粉或银粉中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的不含树脂低渗油导热泥，其特征在于，所述偶联剂为铝酸三甲酯、铝酸三异丙酯、氯酸三苄酯、为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、KH550、KH570、硬脂酸、月硅酸或己二酸中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的不含树脂低渗油导热泥，其特征在于，所述抗氧剂为2,8-二叔丁基-4-甲基苯酚、丁基羟基茴香醚、没食子酸丙酯、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、硫代二丙酸二月桂酯、亚硫酸钠中的一种或多种。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的不含树脂低渗油导热泥的制备方法，其特征在于，步骤为：按照重量份称取各原料，依次把导热填料1、导热填料2、导热填料3、偶联剂加入到搅拌釜中，加热搅拌160min，转速为55-65rpm，温度为80℃，然后加入抗氧剂，搅拌30min，转速为35-40rpm，温度为150℃；刮壁，搅拌120min，抽真空脱去气泡，将物料降温至室温，抽真空后搅拌30min，即得。
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