本发明涉及导热胶片的制备领域,特别涉及一种低热阻导热胶片的制备方法。
背景技术:
1、随着电子集成电路的微型化,使得电子工业中高频使用的电子器件的热量难以散发出去,严重影响了电子器件的精度和使用寿命,导热胶片不仅可以使电子器件运作过程中产生的热量及时散发出去,而且还可以起到防尘、防潮、防振的作用,可大大延长电子器件的使用寿命。
2、常见的导热用金属材料虽然导热性能较好,但是金属材料容易被化学物质所腐蚀,尤其重要的是金属材料的电绝缘性差,无机陶瓷材料的电绝缘性较好,但是加工困难,而且陶瓷类材料的抗冲击能力通常都比较差,随着科学技术的飞速发展,许多场合对导热材料的耐化学腐蚀性、电绝缘性能、耐冲击、加工性能提出了更高的要求,以此需要制备一种具有高导热和绝缘性能的导热材料。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种低热阻导热胶片的制备方法,可以有效解决背景技术中的问题。
2、为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
3、一种低热阻导热胶片的制备方法,包括以下操作步骤:
4、s1:准备制备用材料:包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、填料、去离子水、无水乙醇、液体石蜡、填料、聚合物多元醇、二月桂酸二丁基锡、消泡剂、扩链交联剂;
5、s2:准备制备用仪器:高速混合机、高速剪切机、真空干燥箱;
6、s3:填料的表面处理:包括硅烷偶联剂和钛酸脂偶联剂的预处理,其中硅烷偶联剂:称取填料2wt%的硅烷偶联剂,加入偶联剂3倍摩尔量的去离子水,再加入硅烷偶联剂3倍质量的无水乙醇,于室温下水解30min;
7、钛酸脂偶联剂:将钛酸脂偶联剂与液体石蜡按wt(1:1)配制成溶液,将处理好的硅烷偶联剂和钛酸脂偶联剂混合均匀,以此形成偶联剂;
8、将填料一次性加入到高速混合机料筒中,预热至温度100℃,开启低速搅拌,速度为10r/min,一边搅拌一边加入1/3量的偶联剂,然后转为高速搅拌10min,速度为40r/min,后再低速搅拌,速度为10r/min,再加入1/3量的偶联剂,高速搅拌10min,速度为40r/min,再改为低速搅拌,速度为10r/min,加入余下1/3的偶联剂,高速搅拌10min,冷却后出料,将填料置于120℃的干燥箱内,干燥6h;
9、s4:填料的填充:将聚合物多元醇加热至120℃并减压脱水处理3h,取出98.5%-99.5%的聚合物多元醇,0.1%-0.5%的二月桂酸二丁基锡,0.4%-1.0%的消泡剂及0.1%-0.2%扩链交联剂,以转速20r/min混合于高速剪切机下,缓慢加入填料,加入后提高转速至50r/min,使其混合均匀,以此制得低热阻导热胶片的a组分;
10、s5:固化处理:按r值计算得a组分完全固化所需要的ipdi的质量,以此计算出b组分低热阻导热胶片的质量,将所得的b组分加入至a组分中,转速20r/min的条件下搅拌使其混合均匀,待混合均匀后,以抽真空放气的方式对低热阻导热胶片进行排泡处理,排泡后将低热阻导热胶片转移至聚四氟乙烯模具中,待其流平,再继续抽真空排泡直至低热阻导热胶片表面平整,之后将低热阻导热胶片固化,即可得到表面平整的固化胶片。
11、优选的,所述填料包括:al2o3、zno、aln,其中al2o3的粒径:d50=1μm、密度为5.6g/cm3、热导率为30w/m·k;zno的粒径:d50=1μm、密度为3.9g/cm3、热导率为20w/m·k;aln有四种,其中四种aln的粒径分别为:d50=2.2μm、6μm、40μm和30μm、密度均为3.235g/cm3、热导率均为320w/m·k。
12、优选的,所述聚合物多元醇包括但不限于hsh-120、hsh-215、hsh-220、co,所述扩链交联剂为扩链剂和交联剂混合而成,所述扩链剂和交联剂的质量配比包括但不限于1:0、2:1、1:1、1:2、0:1。
13、优选的,所述步骤s3中,钛酸脂偶联剂的用量包括但不限于0.5wt%、1wt%、1.5wt%、2wt%、2.5wt%,其中钛酸脂偶联剂表面改性时间为0.5h。
14、优选的,所述步骤s4中,固化温度包括但不限于20℃/168h、20℃/12h-80℃/6h。
15、优选的,所述al2o3的填充质量分数包括但不限于20%、50%、60%、70&、80%;所述al2o3的用量包括但不限于5wt%、10wt%、20wt%、50wt%;zno的用量包括但不限于5wt%、10wt%、20wt%、50wt%;所述aln的用量包括但不限于5wt%、10wt%、20wt%、50wt%。
16、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
17、本方法制备了以聚合物多元醇为基体,al2o3、zno、aln为主要填料的导热胶片,其导热系数、体积电阻率、拉伸剪切强度、拉伸强度、断裂伸长率和硬度均能得到保证,且整体的性能较为优秀。
1.一种低热阻导热胶片的制备方法,其特征在于:包括以下操作步骤:
2.根据权利要求1所述的一种低热阻导热胶片的制备方法,其特征在于:所述填料包括:al2o3、zno、aln,其中al2o3的粒径:d50=1μm、密度为5.6g/cm3、热导率为30w/m·k;zno的粒径:d50=1μm、密度为3.9g/cm3、热导率为20w/m·k;aln有四种,其中四种aln的粒径分别为:d50=2.2μm、6μm、40μm和30μm、密度均为3.235g/cm3、热导率均为320w/m·k。
3.根据权利要求1所述的一种低热阻导热胶片的制备方法,其特征在于:所述聚合物多元醇包括但不限于hsh-120、hsh-215、hsh-220、co,所述扩链交联剂为扩链剂和交联剂混合而成,所述扩链剂和交联剂的质量配比包括但不限于1:0、2:1、1:1、1:2、0:1。
4.根据权利要求1所述的一种低热阻导热胶片的制备方法,其特征在于:所述步骤s3中,钛酸脂偶联剂的用量包括但不限于0.5wt%、1wt%、1.5wt%、2wt%、2.5wt%,其中钛酸脂偶联剂表面改性时间为0.5h。
5.根据权利要求1所述的一种低热阻导热胶片的制备方法,其特征在于:所述步骤s4中,固化温度包括但不限于20℃/168h、20℃/12h-80℃/6h。
6.根据权利要求1所述的一种低热阻导热胶片的制备方法,其特征在于:所述al2o3的填充质量分数包括但不限于20%、50%、60%、70&、80%;所述al2o3的用量包括但不限于5wt%、10wt%、20wt%、50wt%;zno的用量包括但不限于5wt%、10wt%、20wt%、50wt%;所述aln的用量包括但不限于5wt%、10wt%、20wt%、50wt%。
