氮化铝填充的导热硅酮组合物的制作方法

1.本发明涉及含有氮化铝填料的导热硅酮组合物。


背景技术：

2.对于更小且更强大的电子装置的工业驱动已经增加了对可用于消散在此类装置中产生的热量的导热材料的需求。例如，电信行业正在经历向5g网络的世代交替，这要求具有较小大小的高度集成的电气装置并且带来双倍功率要求(从600瓦特至1200瓦特)的要求。如果没有有效地消散，则由较小装置中的高功率产生的热量将损坏装置。导热界面材料通常用于电子器件中以热耦合发热部件和散热部件。为了在耦合的部件之间有效地传递热，导热组合物令人期望地具有如根据astm方法d5470测量的至少8.0瓦/米*开尔文(w/m*k)的热导率。同时，随着电子装置变得越来越小，在快速生产过程期间将导热准确且精确地施加至适当的部件变得越来越重要。在这方面，令人期望的是导热材料具有大于40克/分钟(g/min)的挤出速率(er)，该er如使用下文所描述的程序用标准30立方厘米efd注射器包装在0.62兆帕(90磅/平方英寸)的压力下测量的。
3.在导热材料中同时实现此类热导率和挤出速率是具有挑战性的。增加导热填料的量可以增加热导率，但也会增加粘度，这抑制挤出速率。氮化硼是高度导热的填料，因此可以想到，它能够在足够低的浓度下增加组合物的热导率以避免过高的粘度。然而，氮化硼具有片状形状，因此即使在40体积％或更高的浓度下，导热组合物的粘度也变得过高而不能实现大于40g/min的er。
4.仍需要确定可以同时实现大于40g/min的er和至少8.0w/m*k的热导率的导热组合物。


技术实现要素：

5.本发明提供了同时实现大于40g/min的挤出速率和至少8.0w/m*k的热导率的导热材料。此外，该导热材料是反应性的并且可以固化成固化的导热材料。
6.本发明部分地是以下发现的结果：具有30微米或更大的粒径的球形氮化铝填料和不规则形状的氮化铝填料的特定共混物可以与特定量的具有1微米至5微米的粒径的球形氧化铝填料和另外的量的具有0.1微米至0.5微米的平均粒径的填料共混，将提供同时实现大于40g/min的er和至少8.0w/m*k的热导率的导热材料，即使在不存在氮化硼的情况下。
7.在第一方面，本发明是一种导热组合物，该导热组合物包含：(a)可固化硅酮组合物，该可固化硅酮组合物包含：(i)乙烯基二甲基硅氧基封端的聚二甲基聚硅氧烷，该乙烯基二甲基硅氧基封端的聚二甲基聚硅氧烷具有在30毫帕*秒至400毫帕*秒的范围内的粘度；(ii)硅-氢化物官能化交联剂；和(iii)硅氢加成催化剂；其中来自该交联剂的硅-氢化物官能团与乙烯基官能团的摩尔比在0.5∶1至1∶1的范围内；(b)填料处理剂，该填料处理剂包括烷基三烷氧基硅烷和单三烷氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的一者或两者；(c)导热填料混合物，该导热填料混合物包含：(i)40重量％或更多的氮化铝填料，这些氮化铝
填料包括球形氮化铝颗粒和不规则形状的氮化铝颗粒的共混物，这些球形颗粒和不规则形状的颗粒都具有30微米或更大的平均粒径，并且其中具有30微米或更大的粒径的这些球形氮化铝填料以占具有30微米或更大的粒径的氮化铝填料的总重量的40重量％至60重量％的浓度存在；(ii)25重量％至35重量％的具有1微米至5微米的平均粒径的球形氧化铝颗粒；(iii)10重量％至15重量％的具有0.1微米至0.5微米的平均粒径的另外的导热填料；和(iv)任选地，具有大于20微米的平均粒径的氮化硼填料；其中除非另行指出，否则每种导热填料的重量％是相对于组合物重量而言的，并且导热填料混合物的总量占该组合物重量的90重量％至97重量％。
8.在第二方面，本发明是一种制品，该制品包括在另一种材料上的第一方面的导热组合物。
9.本发明的导热组合物可用作例如电子装置的部件之间的导热界面材料。
具体实施方式
10.当未用测试方法编号表示日期时，测试方法是指截至本文档的优先权日的最新测试方法。对测试方法的引用包括对测试协会和测试方法编号两者的引用。以下测试方法缩写和标识适用于本文：astm是指astm国际协会方法；en是指欧洲标准；din是指德国标准化学会；iso是指国际标准化组织；并且ul是指美国保险商实验室。
11.由产品的商品名标识的产品是指在本文档的优先权日可以那些商品名获得的组合物。
12.″
多个
″
是指两个或更多个。
″
和/或
″
意指
″
和，或作为替代形式
″
。除非另外指明，否则所有范围均包括端值。除非另行指出，否则所有重量百分比(重量％)值相对于组合物重量计，并且所有体积百分比(体积％)值相对于组合物体积计。
13.除非另行指出，否则单独的聚硅氧烷的
″
粘度
″
是通过astm d 445使用玻璃毛细管坎农-芬斯克(cannon-fenske)型粘度计在25摄氏度(℃)下确定的。
14.通过标准1h、
13
c和
29
si核磁共振(nmr)分析来测定聚硅氧烷的化学结构。使用激光衍射粒径分析仪(cilas920粒径分析仪或beckman coulter ls 13 320 sw)，根据操作软件确定填料颗粒的平均粒径作为中值粒径(d50)。
15.导热组合物包含可固化硅酮组合物，该可固化硅酮组合物本身包含乙烯基二甲基硅氧基封端的聚二甲基聚硅氧烷(pdms)、硅-氢化物(sih)官能化交联剂和硅氢加成催化剂。乙烯基二甲基硅氧基封端的pdms和sih官能化交联剂的相对浓度使得来自交联剂的sih官能团与乙烯基官能团的摩尔比在0.5∶1至1∶1的范围内，并且可以为0.5∶1或更大、0.6∶1或更大、0.7∶1或更大、0.8∶1或更大、甚至0.9∶1或更大，同时为1∶1或更小，并且可以为0.9∶1或更小、0.8∶1或更小、0.7∶1或更小或甚至0.6∶1或更小。
16.乙烯基二甲基硅氧基封端的pdms具有30毫帕*秒(mpa*s)或更大，优选地45mpa*s或更大、60mpa*s或更大的粘度，并且可以具有90mpa*s或更大、100mpa*s或更大、120mpa*s或更大、140mpa*s或更大、160mpa*s或更大、甚至180mpa*s或更大的粘度，同时具有400mpa*s或更小、300mpa*s或更小、200mpa*s或更小、180mpa*s或更小、甚至160mpa*s或更小、140mpa*s或更小、120mpa*s或更小、100mpa*s或更小、80mpa*s或更小或甚至60mpa*s或更小的粘度。如果粘度过高，则导热组合物将具有过高的粘度以致于不能实现期望的挤出速率。
如果粘度过低，则导热组合物具有如此低的粘度以致于机械性质较差并且可能发生粉化的风险。
17.乙烯基二甲基硅氧基封端的pdms令人期望地具有以下化学结构(i)：
18.vi(ch3)2sio-[(ch3)2sio]
n-si(ch3)2vi
ꢀꢀ(i)[0019]
其中：
″
vi
″
是指乙烯基基团(-ch＝ch2)，并且n是指二甲基硅氧烷单元的平均数，该平均数是乙烯基二甲基硅氧基封端的pdms的聚合度(dp)。选择n以便实现乙烯基二甲基硅氧基封端的pdms的期望粘度。通常，n是25或更大的值，并且可以为30或更大、35或更大、40或更大、45或更大、50或更大、60或更大、70或更大、80或更大、甚至90或更大，同时通常为200或更小、190或更小、180或更小、170或更小、160或更小、150或更小、140或更小、130或更小、120或更小、100或更小、90或更小、80或更小、70或更小、60或更小、甚至50或更小。
[0020]
令人期望地，乙烯基二甲基硅氧基封端的pdms包括1.2wt％至1.4wt％的乙烯基官能团。
[0021]
合适的二乙烯基pdms材料可以通过环硅氧烷与用于封端的乙烯基封端剂的开环聚合来制备，如在us 5883215a中所教导的。可商购获得的合适的二乙烯基pdms包括可以名称dms-v21从盖勒斯特公司(gelest)获得的聚硅氧烷。
[0022]
sih官能化交联剂是含有sih官能团的聚硅氧烷。令人期望地，sih官能化交联剂含有每分子2个或更多个、甚至3个或更多个sih官能团。优选地，基于sih官能化交联剂的重量，sih官能化交联剂具有0.1wt％或更大、0.2wt％或更大、0.3wt％或更大、0.4wt％或更大、0.5wt％或更大的sih浓度，并且可以为0.6wt％或更大、0.7wt％或更大、0.8wt％或更大、甚至0.9wt％或更大，同时为1.0wt％或更小、0.9wt％或更小、0.8wt％或更小、0.7wt％或更小、0.6wt％或更小、0.5wt％或更小、甚至0.4wt％或更小、或0.3wt％或更小。
[0023]
sih官能化交联剂可以令人期望地包括一种或多于一种具有选自(ii)和(iii)的化学结构的聚硅氧烷：
[0024]
h(ch3)2sio-[(ch3)2)sio)]
x-si(ch3)2h
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(ii)
[0025]
(ch3)3sio-[(ch3)hsio]y[(ch3)2)sio]
z-si(ch3)3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(iii)
[0026]
其中：
[0027]
下标x具有在10至100的范围内的值，并且可以为10或更大、15或更大、20或更大、30或更大、40或更大、50或更大、60或更大、70或更大、甚至80或更大，并且同时通常为100或更小、90或更小、80或更小、70或更小、60或更小、50或更小、40或更小、30或更小、或甚至20或更小；
[0028]
下标y具有在3至30的范围内的值，并且可以为3或更大、4或更大、5或更大、10或更大、15或更大、20或更大、甚至25或更大，并且同时通常为30或更小、25或更小、20或更小、15或更小、10或更小、9或更小、8或更小、7或更小、6或更小、5或更小、或甚至4或更小；并且
[0029]
下标z具有在3至100的范围内的值，并且可以为3或更大、5或更大、10或更大、15或更大、20或更大、30或更大、40或更大、50或更大、60或更大、70或更大、甚至80或更大，同时通常为100或更小、90或更小、80或更小、70或更小、60或更小、50或更小、40或更小、30或更小、20或更小、10或更小，并且可以为5或更小、甚至4或更小。
[0030]
合适的可商购获得的sih官能化交联剂包括可以名称hms-071、mhs-301和dms-h11都从盖勒斯特公司获得的sih官能化交联剂。
[0031]
硅氢加成催化剂可以是任何硅氢加成催化剂。令人期望地，硅氢加成催化剂包括基于铂的催化剂，诸如斯皮尔氏催化剂(speier
′
s catalyst)(h2ptcl6)和/或卡斯特氏催化剂(karstedt
′
s catalyst)(衍生自含二乙烯基的二硅氧烷的有机铂化合物，也被确定为铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物或1，3-二乙烯基-1，1，3，3四甲基二硅氧烷铂络合物)。硅氢加成催化剂可以被包封(通常，在苯基树脂中)或未包封。相对于导热组合物重量，硅氢加成催化剂的浓度通常以0.01wt％或更大、0.02wt％或更大、0.03wt％或更大、0.04wt％或更大、甚至0.05wt％或更大，同时0.10wt％或更小、0.09wt％或更小、0.08wt％或更小、0.07wt％或更小、或甚至0.06wt％或更小的浓度存在。
[0032]
导热组合物还包含一种或多于一种填料处理剂。填料处理剂包括烷基三烷氧基硅烷和单三烷氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的一者或两者。
[0033]
令人期望地，烷基三烷氧基硅烷是6至20碳(c6-20)烷基三甲氧基硅烷，优选地c8-c12烷基三甲氧基硅烷，并且可以是正癸基三甲氧基硅烷。合适的烷基三烷氧基硅烷包括正癸基三甲氧基硅烷，其可以dowsil
tm
z-6210硅烷(dowsil是陶氏化学公司(the dow chemical company)的商标)从陶氏公司(dow，inc.)获得，或以名称sid2670.0从盖勒斯特公司获得。
[0034]
合适的单三烷氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷的示例具有化学结构(iv)：
[0035]
(ch3)3sio-[(ch3)2sio]
a-si(or
′
)3ꢀꢀ
(iv)
[0036]
其中下标a具有20或更大的值，并且可以为30或更大、40或更大、50或更大、60或更大、70或更大、80或更大、甚至90或更大，同时通常为150或更小、140或更小、130或更小、120或更小、110或更小、100或更小、90或更小、80或更小、70或更小、60或更小、50或更小、40或更小、甚至30或更小。a为20或更大的值(聚合度为20或更大)是令人期望的，因为单三烷氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷比a小于20时具有更高的稳定性。然而，令人期望的是保持值低于150，因为较短链长比较长链长能更有效地降低粘度。r
′
是烷基基团，优选地含有1至12个碳原子(c1-c12)的烷基基团，并且最优选地是甲基。
[0037]
合适的单三烷氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷可以根据us2006/0100336中的教导合成。
[0038]
令人期望地，烷基三烷氧基硅烷通常以1.8wt％或更大、2.0wt％或更大、2.5wt％或更大、3.0wt％或更大、甚至3.5wt％或更大的浓度存在，同时通常以4.0wt％或更小、3.5wt％或更小、或甚至3.0wt％或更小的浓度存在，其中wt％是相对于导热组合物重量而言的。
[0039]
同时或可替代地，相对于导热组合物重量，单三烷氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷令人期望地以0.05wt％或更大、0.1wt％或更大、0.2wt％或更大、0.3wt％或更大、或甚至0.4wt％或更大的浓度存在，同时通常以0.5wt％或更小、0.4wt％或更小、0.3wt％或更小、或0.2wt％或更小的浓度存在。
[0040]
导热组合物还包含导热填料混合物。导热填料混合物含有导热组合物中的导热填料中的所有导热填料。导热填料是指促进通过导热组合物的热传导的微粒。
[0041]
填料混合物包含球形氮化铝颗粒和不规则形状的氮化铝颗粒的共混物。
″
球形
″
形状的颗粒是指具有1.0+/-0.2的纵横比的颗粒。使用扫描电子显微镜(sem)成像并通过获取至少十个粒子的最长尺寸(长轴)和最短尺寸(短轴)的平均比率来测定粒子的纵横比。
″
不
规则
″
形状的颗粒具有除了1.0+/-0.2之外的纵横比，并且具有通过sem成像显而易见的至少三个面(使这些颗粒与具有2个面的
″
片状物
″
区分开)。
[0042]
球形氮化铝填料和不规则氮化铝填料都具有30微米或更大的平均粒径，同时通常具有200微米或更小、175微米或更小、150微米或更小、125微米或更小、100微米或更小的平均粒径，或者甚至可以具有90微米或更小、或80微米或更小的平均粒径。
[0043]
基于导热组合物重量，来自导热组合物中的该共混物的氮化铝填料并且令人期望地作为任何和所有氮化铝填料的总和的浓度为40wt％或更大，并且可以为41wt％或更大、42wt％或更大、43wt％或更大、44wt％或更大、45wt％或更大、50wt％或更大、55wt％或更大，并且可以具有60wt％或更大，同时通常为63wt％或更小、60wt％或更小、55wt％或更小、50wt％或更小、45wt％或更小，并且可以为44wt％或更小、甚至43wt％或更小。
[0044]
球形氮化铝颗粒以40wt％或更大、45wt％或更大、50wt％或更大、或甚至55wt％或更大的浓度存在，同时以60wt％或更小的浓度存在，并且可以为55wt％或更小、50wt％或更小、甚至45wt％或更小，其中wt％是相对于具有30微米或更大的粒径的氮化铝填料的总重量而言的。值得注意的是，除了刚刚描述的球形氮化铝颗粒和不规则形状的氮化铝颗粒的该特定共混物之外，导热组合物可以具有氮化铝填料颗粒，或者除了刚刚描述的球形氮化铝颗粒和不规则形状的氮化铝颗粒的该特定共混物之外，导热组合物可以不含氮化铝填料颗粒。
[0045]
导热填料混合物还包含球形氧化铝颗粒。球形氧化铝颗粒具有1微米或更大的平均粒径，并且可以为2微米或更大、3微米或更大、或甚至4微米或更大，同时具有5微米或更小的平均粒径，并且可以具有4微米或更小、甚至3微米或更小、或2微米或更小的平均粒径。基于导热组合物重量，球形氧化铝颗粒的浓度为25wt％或更大，并且可以为30wt％或更大，同时为35wt％或更小，并且可以为30wt％或更小。
[0046]
导热填料混合物还包含一种或多于一种另外的导热填料，该另外的导热填料具有0.1微米或更大、0.2微米或更大、0.3微米或更大、或甚至0.4微米或更大的平均粒径，同时具有0.5微米或更小的平均粒径，并且可以具有0.4微米或更小、0.3微米或更小、或甚至0.2微米或更小的平均粒径。另外的导热填料的总量为10wt％或更大，并且可以以11wt％或更大、12wt％或更大、13wt％或更大、甚至14wt％或更大，同时15wt％或更小、14wt％或更小、13wt％或更小的浓度存在，并且可以为12wt％或更小、或甚至11wt％或更小，其中wt％是相对于导热组合物重量而言的。从本领域已知的任何填料中选择另外的导热填料，包括金属氮化物和金属氧化物(诸如氧化铝、氧化镁和氧化锌)。令人期望地，另外的导热填料是氧化锌。
[0047]
任选地，导热填料混合物可以含有大于20微米的平均粒径的氮化硼填料。同时，通常，氮化硼填料将具有200微米或更小、175微米或更小、150微米或更小、125微米或更小和甚至100微米或更小、75微米或更小、或50微米或更小的平均粒径。
[0048]
导热填料可以包括除了所提及的导热填料之外的导热填料，或者可以不含除了所提及的导热填料之外的导热填料。导热填料混合物令人期望地由刚刚描述的氮化铝填料、氧化铝颗粒、另外的导热填料和任选的氮化硼填料组成。导热填料混合物(和作为整体的导热组合物)可以不含氧化镁填料、氮化硼填料、或氧化镁填料和氮化硼填料两者。
[0049]
基于导热组合物重量，热组合物中的导热填料混合物的浓度为90wt％或更大，并
且可以为91wt％或更大、92wt％或更大、93wt％或更大、94wt％或更大、95wt％或更大、甚至96wt％或更大，同时为97wt％或更小，并且可以为96wt％或更小、甚至95wt％或更小。
[0050]
导热组合物还可以包含或不含以下另外的组分中的任一种组分或多于一种组分的任何组合：抑制剂(诸如甲基(三(1，1-二甲基-2-丙炔基氧基))硅烷)、热稳定剂和/或颜料(诸如铜酞菁粉末)、触变剂、气相二氧化硅(优选地，经表面处理的)和隔离添加剂(诸如玻璃珠)。
[0051]
导热组合物实现大于40g/min的挤出速率，如用标准30立方厘米efd注射器包装在0.62兆帕(90磅/平方英寸)的压力下测量的(进一步细节在下文在挤出速率表征下提供)。此类特性使得导热组合物易于分配以便施加到另一种材料上。
[0052]
同时，导热组合物实现具有至少8.0w/m*k的热导率的目的，如根据astm d-5470使用longwin型号lw 9389 tim热阻和热导率测量设备测量的。具有此类高热导率并且容易分配使得导热组合物具体可用作热界面材料(tim)。tim用于热耦合装置的两个制品或部件。例如，tim可用于将发热装置与尤其是电子器件中的散热器、冷却板、金属盖或其他散热部件热耦合。在此类应用中，导热组合物位于至少两个部件之间并与该至少两个部件热接触，该至少两个部件通常是发热装置和散热器、冷却板、金属盖或其他散热部件中的至少一者。
[0053]
实施例
[0054]
表1列出了用于下文描述的样品的导热组合物的材料。注释：
″
vi
″
是指乙烯基基团。
″
me
″
是指甲基基团。syl-off和dowsil是陶氏化学公司的商标。
[0055]
表1
[0056]
[0057]
[0058][0059]
*硅酮树脂是78mol％的单苯基硅氧烷单元和22mol％的二甲基硅氧烷单元，软化点为80℃至90℃；55wt％的六甲基二硅氮烷处理的气相二氧化硅。催化剂具有0.16重量％的pt含量。
[0060]
样品制备
[0061]
样品的调配物在表2和表3中，其中每种组分的量以克(g)为单位报告。注释：
″
球形
aln wt％
″
是指30微米或更大的球形aln相对于30微米或更大的所有aln颗粒的wt％
[0062]
使用来自flack components的speedmixer
tm
dac 400 fvz将组分混合在一起来制备样品。向高速混合机的杯中添加vi聚合物、交联剂、处理剂以及c2 tc填料和c3 tc填料。以1000转/分钟(rpm)混合20秒，然后以1500rpm混合20秒。添加一半的c1 tc填料并且以1000转/分钟(rpm)混合20秒，然后以1500rpm混合20秒。添加剩余的c1 tc填料并且以相同的方式进行混合。刮除杯中的组合物以确保混合，并且然后添加抑制剂e-1和颜料f-1，并且以类似方式进行混合，以获得导热组合物样品。
[0063]
样品表征
[0064]
使用以下测试方法表征每个样品的挤出速率和热导率：
[0065]
挤出速率表征。使用nordson efd分配设备确定样品的挤出速率(
″
er
″
)。将样品材料装入具有2.54毫米开口的30立方厘米注射器(来自诺信公司(nordson company)的efd注射器)中。通过向注射器施加0.62mpa的压力，通过开口分配样品。一分钟后挤出的以克(g)为单位的样品质量对应于以克/分钟(g/min)为单位的挤出速率。本发明的目的是实现大于40g/min，优选地50g/min或更大并且甚至更优选地60g/min或更大的挤出速率。值得注意的是，一些样品是不能被挤出的粉末状糊剂，因此它们被报告为具有0的er(并且没有测量tc)。
[0066]
热导率表征。使用来自中国台湾龙温科技公司(longwin science and technology corporation，taiwan，china)的longwin型号lw 9389tim热阻和电导率测量设备，根据astm d-5470测量每个样品的热导率(
″
tc
″
)。本发明的目的是实现至少8.0瓦/米*开尔文(w/m*k)的热导率。
[0067]
表2
[0068]
[0069]
[0070][0071]
数据分析/讨论
[0072]
表2中的调配物都实现了大于40g/min的er和大于8.0w/m*k的tc的两个目标。相比
之下，表3中的调配物未能实现那些目标中的至少一个目标。
[0073]
样品1至样品7显示了导热组合物，这些导热组合物使30微米或更大的球形氮化铝颗粒相对于30微米或更大的总氮化铝颗粒的wt％在40wt％与60wt％之间变化，并且显示出具有各种大小的氮化铝颗粒在该范围内的调配物。
[0074]
样品1至样品5还包括氮化硼颗粒，而样品6和样品7不包括氮化硼颗粒。这些样品表明目标tc和er在具有或不具有氮化硼的调配物中是可实现的。这些样品还表明，包括氮化硼导致较高的tc调配物，这通常是令人期望的。
[0075]
样品a至样品c说明了仅具有30微米或更大的不规则形状的氮化铝颗粒的调配物，并且揭示了当仅不规则形状的氮化铝以30微米或更大的大小存在时，er低于40g/min。
[0076]
样品d、样品e和样品g至样品i和样品m说明了仅具有30微米或更大的球形氮化铝颗粒的调配物，并且揭示在这些调配物中该调配物的tc值低于8.0w/m*k。调配物g至调配物i探索了添加氮化硼、氧化镁或氧化铝以试图增加tc的效果，但揭示仍然未获得大于8.0w/m*k的tc值。
[0077]
样品f说明了具有球形氮化铝颗粒和不规则形状的氮化铝颗粒的共混物的调配物，但球形颗粒的wt％稍微超过60wt％至67wt％。调配物是不能被挤出的粉末状糊剂。
[0078]
样品j说明了具有球形氮化铝颗粒和不规则形状的氮化铝颗粒的共混物的调配物，其中球形颗粒的wt％介于40wt％与60wt％之间，但使用不规则形状的氧化铝而不是在1微米至5微米的粒径范围内的球形氧化铝。所得调配物是不能被挤出的粉末状糊剂。
[0079]
样品k和样品l说明了使用具有30微米或更大的粒径的球形氮化铝颗粒和不规则氮化铝颗粒的共混物的调配物，但球形颗粒的wt％高于或低于40wt％至60wt％。所得tc值低于8.0w/m*k。

技术特征：
1.一种导热组合物，所述导热组合物包含：a.可固化硅酮组合物，所述可固化硅酮组合物包含：i.乙烯基二甲基硅氧基封端的聚二甲基聚硅氧烷，所述乙烯基二甲基硅氧基封端的聚二甲基聚硅氧烷具有在30毫帕*秒至400毫帕*秒的范围内的粘度；ii.硅-氢化物官能化交联剂；和iii.硅氢加成催化剂；其中来自所述交联剂的硅-氢化物官能团与乙烯基官能团的摩尔比在0.5:1至1:1的范围内；b.填料处理剂，所述填料处理剂包括烷基三烷氧基硅烷和单三烷氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的一者或两者；c.导热填料混合物，所述导热填料混合物包含：i.40重量％或更多的氮化铝填料，所述氮化铝填料包括球形氮化铝颗粒和不规则形状的氮化铝颗粒的共混物，所述球形颗粒和所述不规则形状的颗粒都具有30微米或更大的平均粒径，并且其中具有30微米或更大的粒径的所述球形氮化铝填料以占具有30微米或更大的粒径的氮化铝填料的总重量的40重量％至60重量％的浓度存在；ii.25重量％至35重量％的具有1微米至5微米的平均粒径的球形氧化铝颗粒；iii.10重量％至15重量％的具有0.1微米至0.5微米的平均粒径的另外的导热填料；和iv.任选地，具有大于20微米的平均粒径的氮化硼填料；其中除非另行指出，否则每种导热填料的重量％是相对于组合物重量而言的，并且导热填料混合物的总量占所述组合物重量的90重量％至97重量％。2.根据权利要求1所述的导热组合物，其中所述乙烯基二甲基硅氧基封端的聚二甲基聚硅氧烷具有在60毫帕*秒至80毫帕*秒的范围内的粘度并且包括1.2重量％至1.4重量％的乙烯基官能团。3.根据任一前述权利要求所述的导热组合物，其中所述硅-氢化物官能化交联剂包括一种或多种具有选自(ii)和(iii)的化学结构的聚硅氧烷：h(ch3)2sio-[(ch3)2)sio)]
x-si(ch3)2h(ii)(ch3)3sio-[(ch3)hsio]
y
[(ch3)2)sio]
z-si(ch3)3(iii)其中下标x具有在10至100的范围内的值，下标y具有在3至30的范围内的值，并且下标z具有在3至100的范围内的值。4.根据权利要求3所述的导热组合物，其中所述硅酮-氢化物官能化交联剂具有化学结构(ii)。5.根据任一前述权利要求所述的导热组合物，其中所述烷基三烷氧基硅烷选自c6至c12烷基三甲氧基硅烷，并且所述单三烷氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷选自具有平均化学结构(iv)的单三甲氧基封端的二甲基聚硅氧烷：(ch3)3sio[ch3)2sio]
a
si(och3)3(iv)其中下标a是在30至110的范围内的值。6.根据任一前述权利要求所述的导热组合物，其中所述组合物不含氧化镁填料。7.根据任一前述权利要求所述的导热组合物，其中所述组合物不含氮化硼填料。8.根据任一前述权利要求所述的导热组合物，其中所述另外的导热填料是氧化锌。9.一种制品，所述制品包括在另一种材料上的根据任一前述权利要求所述的导热组合物。
10.根据权利要求9所述的制品，其中所述导热组合物位于电子装置的发热部件与用于所述电子装置的散热器、冷却板和金属盖中的一者或多于一者之间并与其热接触。

技术总结
一种组合物，包含：(a)可固化硅酮组合物，该可固化硅酮组合物包含：(i)具有30mPa*s至400mPa*s的粘度的乙烯基二甲基硅氧基封端的聚二甲基聚硅氧烷；(ii)SiH官能化交联剂；和(iii)硅氢加成催化剂；其中交联剂SiH官能团与乙烯基官能团的摩尔比为0.5:1至1:1；(b)烷基三烷氧基硅烷和/或单三烷氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷处理剂；(c)填料混合物，该填料混合物包含：(i)40wt％或更多的球形AlN颗粒和不规则形状的AlN颗粒，这些球形AlN颗粒和这些不规则形状的AlN颗粒都具有30微米或更大的平均大小，这些球形AlN填料占AlN填料的重量的40wt％至60wt％；(ii)25wt％至35wt％的具有1微米至5微米的平均大小的球形Al2O3颗粒；(iii)10wt％至15wt％的具有0.1微米至0.5微米的平均大小的另外的导热填料；和(iv)任选地，具有大于20微米的平均大小的BN填料；其中填料混合物占90wt％至97wt％，并且除非另行指出，否则wt％是相对于组合物重量而言的。否则wt％是相对于组合物重量而言的。


技术研发人员：郑艳 D
受保护的技术使用者：美国陶氏有机硅公司
技术研发日：2020.11.10
技术公布日：2023/9/13