一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥及其制备方法与流程

1.本发明涉及传热技术领域，尤其涉及一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥及其制备方法。


背景技术：

2.导热硅胶材料通常是在以有机硅聚合物为载体中加入各种导热填充物得到，常用的导热填充物为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅等。导热硅胶垫片是经过固化形成的，材料形变较小，不能够重复使用。导热硅脂为油粉混合材料，不会固化，在高温下长期使用会出现硅油析出，材料变干粉化，无法继续使用。导热泥具有良好的导热及传热性能，使用时呈橡皮泥状，不流动，不挥发，耐高低温，使用简单等特点，填充在电子元器件与散热器等之间，使其紧密接触，减小热阻，快速降低电子器件的温度，延长电子器件使用寿命及可靠性。
3.专利cn106398226a公开了一种导热硅凝胶及其制备方法，使用端乙烯基聚二甲基硅氧烷或乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷，基础聚合物100份；交联剂0.1-10份；填料500-1800份；硅烷偶联剂0.1-15份，然而使用低分子端乙烯基聚二甲基硅氧烷或乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷在高温环境中长久使用无法解决低分子析出的问题。
4.专利cn104497575a/cn111019357a均公开了一种有机硅高导热泥，其原料组成为：硅油、导热粉体填料、增塑剂、粉体表面处理剂、交联剂、耐高温色料、铂催化剂。涉及的是一种导热凝胶，生产过程中，在催化剂的作用下，乙烯基硅油与交联剂发生反应交联，最终制备成导热硅泥，但是这种在生产过程已经发生反应的导热凝胶，一般都具有一定的韧性、硬度、挤出性差的缺点，直接会影响到客户的使用。
5.专利cn111171571a公开了一种高弹导热凝胶，通过α，ω烷氧基封端聚二甲基硅氧烷与二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷或二苯基二乙氧基硅烷的一种反应，形成导热凝胶，该专利无法解决整体固化及析油问题。
6.专利cn113024164a涉及单组份高流动性高导热凝胶，该专利通过采用纳米气相二氧化硅对铂金催化剂吸附，而后用高分子树脂包裹，最终达到室温储存长期稳定，该专利中只是简单地说明按照专利中的方法，可以制备出贮存稳定的导热凝胶，但并未进行详细探讨。
7.目前市面上导热凝胶主要是非反应型，通过乙烯基聚硅氧烷与含氢聚硅氧烷在铂金催化剂催化下交联制备成导热凝胶，其最大问题在于制备过程中已经形成交联，导致挤出性差，使用受到限制。
8.可反应型导热凝胶市面上报道较少，主要通过乙烯基聚硅氧烷、含氢聚硅氧烷、导热填充物、炔醇抑制剂、铂金催化剂混合而成，使用时加热固化成导热凝胶，其主要问题在于常温储存时间短，必须在冷冻情况下长期保存，导致使用不便，同时限制了其应用范围。


技术实现要素：

9.因此本发明的目的在于现有技术中的导热胶泥存在易挥发析油，同时可反应型导热胶泥的储存时间较短的缺陷，提供了一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥及其制备方法以克服上述问题。
10.为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，其是由以下按重量份数配比的原料构成：乙烯基封端聚二甲基硅氧烷100份、导热填料700～1000份、气相白炭黑0～5份、含氢硅油1～10份、催化剂0.2～2份；所述导热填料主体为介孔氧化铝；所述介孔氧化铝的至少一部分表面负载有纳米铜颗粒所述介孔氧化铝以及纳米铜颗粒的至少一部分表面包覆有一层二氧化硅层；所述二氧化硅层表面接枝有包含不饱和官能团的抑制剂。
11.本发明中的低挥发高导热单组份加成型导热胶泥相较于现有技术而言，其对填充在内部的导热填料进行了一定的修饰以及改进，从而有效提升了导热填料的导热性能，并且能够有效延长了导热胶泥的储存稳定性。
12.针对导热填料的导热性能本技术进行了以下改进：现有技术中，用于填充有机硅灌封胶提升其导热性能的导热填料主要选自于金属氧化物以及金属氮化物，由于氧化铝在金属氧化物中具有较高的导热系数，同时其具有价格便宜以及极佳的绝缘性能，因而在有机灌封胶中使用最为广泛。然而氧化铝的导热系数仍然只能维持在30w
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左右，相较于金属材料以及碳材料而言，其导热系数仍然较低，因此为了提升有机灌封胶的导热性能，只能进一步提升氧化铝的添加量，然而导热材料的大量添加则会导致有机灌封胶的其他性能(流平性以及力学性能)出现不同程度的下降，从而严重影响了其自身的使用。
13.本技术中提供的导热填料，其虽然同样基于氧化铝材料，然而其在氧化铝的表面负载有一定量的纳米铜颗粒，因而相较于氧化铝而言，金属铜的导热系数可高达398w
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，因此纳米铜颗粒的加入能够在一定程度上有效提升整体导热填料的导热性能。
14.但是常规的氧化铝填料(例如球形氧化铝)其表面较为光滑，导致其表面在负载纳米铜颗粒的过程中纳米铜颗粒容易在氧化铝的表面脱落不易附着，因此本技术中通过使用介孔二氧化硅的方式，从而能够增大与纳米铜颗粒之间的接触面积，从而使得纳米铜颗粒能够更好地附着在氧化铝的表面。从实际测试中发现，包含有介孔结构氧化铝的导热填料其导热性能明显优于包含有传统球状氧化铝的导热填料。
15.虽然纳米铜颗粒的加入能够有效提升导热填料的导热能力，然而申请人发现，虽然纳米铜颗粒虽然所占含量不高，但是其会大幅提升整体灌封胶的导电性，从而不利于将其应用在电子工业领域中。因此，本技术在介孔氧化铝以及纳米铜颗粒的至少一部分表面包覆有一层二氧化硅层，相较于氧化铝而言二氧化硅具有更低的电阻率，因此本技术在其两者表面包覆二氧化硅后能够屏蔽纳米铜颗粒的导电性，同时防止纳米铜颗粒被氧气所氧化，从而降低其导热性。
16.针对导热填料的能够延长导热胶泥的储存稳定性，本技术进行了以下改进：现有技术中为了提升单组份加成型导热胶泥的稳定性，通常会在导热胶泥中加入
一定量的抑制剂(例如含s或者p元素的物质、不饱和化合物等)，这些物质通常为小分子物质，这些小分子的抑制剂在储存过程中往往会因为迁移从而析出并挥发，从而导致对于胶泥中的各组分的抑制作用减弱，从而使得其储存稳定性大幅下降。本技术中通过将包含不饱和官能团的抑制剂接枝于覆盖在介孔氧化铝以及纳米铜颗粒表面的二氧化硅层的表面，从而有效防止了这些抑制剂的析出问题，进而防止了在常温下乙烯基封端聚二甲基硅氧烷与含氢硅油的反应，并且这一过程在高温下即可破坏逆转，使得在高温下铂金属催化剂依然能够催化乙烯基封端聚二甲基硅氧烷与含氢硅油之间的反应，并且由于抑制剂中包含有不饱和官能团，这些不饱和官能团同样能够与含氢硅油发生反应，从而使得整个导热胶泥中的各个组分形成交联网络，进一步提升了胶泥在固化后的力学性能。
17.因此，综上所述，本技术将氧化铝、纳米铜颗粒以及二氧化硅相结合，得到了具有更高热导率以及更低电导率的导热材料。从而能够有效降低有机硅密封胶中导热填料的使用量，有效提升了密封胶的流平性能以及力学性能。同时，这种经过特殊改性的导热填料能够有效提升导热胶泥的可常温贮存性能。
18.作为优选，所述导热填料的制备方法如下：(1)将氧化铝与刻蚀液反应，从而得到球状介孔氧化铝；(2)将介孔氧化铝置于包含有铜前驱体、带有硅氢以及硅烷氧基的二氧化硅前驱体的溶液中，分散均匀后加入酸性还原剂，反应使得所述铜前驱体被还原得到纳米铜颗粒，并使得二氧化硅前驱体水解形成聚硅氧烷从而将介孔氧化铝与纳米铜颗粒包覆，得到负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝；(3)将负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝与包含有不饱和基团的醇类抑制剂发生缩合反应，得到所述导热填料。
19.本发明中的导热填料其在制备过程中首先通过刻蚀液对氧化铝进行刻蚀，所述的刻蚀液可以为酸溶液或者碱溶液，其对氧化铝均具有良好的刻蚀效果。从而能够在氧化铝的表面反应，从而在表面获得介孔结构。
20.随后将介孔氧化铝置于包含有铜前驱体、带有硅氢以及硅烷氧基的二氧化硅前驱体的溶液中，分散均匀后加入酸性还原剂，铜前驱体在酸性还原剂的作用下被还原从而形成纳米铜颗粒，这些纳米铜颗粒一部分内嵌进入到将介孔氧化铝表面的孔洞内部，一部分游离在溶液中，由于形成的纳米铜颗粒其能够与带有烷氧基的二氧化硅前驱体发生配位，从而将纳米铜颗粒所包覆。同时，由于二氧化硅前驱体中带有烷氧基，因此其在酸性条件下则会发生水解反应，从而在水解后形成交联的聚硅氧烷结构，并将氧化铝以及纳米铜颗粒一并包裹，从而使得氧化铝实现了对于纳米铜颗粒的有效负载。
21.作为优选，所述步骤(2)中带有硅氢以及硅烷氧基的二氧化硅前驱体为三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷中的任意一种。
22.作为优选，所述步骤(3)中包含有不饱和基团的醇类抑制剂为乙炔环己醇、乙炔醇、丙炔醇，丁炔醇、甲基丁炔醇、叔丁基环己醇、苯基丁炔醇、3，5﹣二甲基﹣1﹣己炔﹣3﹣醇、3，6﹣二甲基﹣1﹣庚炔﹣3-3，7，11﹣三甲基十二炔﹣3﹣醇中的任意一种。
23.作为优选，所述乙烯基封端聚二甲基硅氧烷的粘度在100～10000mpa.s。
24.作为优选，所述气相白炭黑为经六甲基二硅氮烷处理的气相法白炭黑，比表面积为100～600m2/g。
25.作为优选，所述含氢硅油为含氢量在0.1～0.75％之间的一种或几种含氢硅油的混合物。
26.作为优选，所述催化剂卡斯特催化剂，有效铂含量3000～8000ppm。
27.第二方面，本发明还提供了一种如上所述的低应力低挥发高导热单组份加成型导热胶泥的制备方法，包括以下步骤：(s.1)将乙烯基封端聚二甲基硅氧烷的、导热填料、气相白炭黑混合搅拌，得基料；(s.2)将含氢硅油、催化剂分别加入装有上述基料的搅拌机内，搅拌均匀，制得低应力高导热可加热固化型导热凝胶。
28.作为优选，所述步骤(s.1)中混合搅拌温度为120～170℃下、真空度为《-0.095mpa，脱水120～240min后冷却至室温；所述步骤(s.2)中真空度《-0.095mpa，转速10～20hz下搅拌60～180min。
29.因此，本发明具有以下有益效果：(1)本发明通过在导热填料中中接枝引入有包含不饱和官能团的抑制剂加从而能够有效抑制铂金催化剂在常温下的催化活性，从而有效降低了导热胶泥的反应活性，提升了其常温储存性能；(2)本技术通过在导热填料中引入纳米铜颗粒以及二氧化硅包覆体，在不影响电导率的前提下有效提升了其导热性；(3)本技术能够大幅降低体系粘度、减缓油粉分离，提高体系抗沉效果。
附图说明
30.图1为本发明导热填料a1的电镜照片。
具体实施方式
31.下面结合说明书附图以及具体实施例对本发明做进一步描述。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
32.【导热填料的制备】导热填料a1:其制备方法如下：(1)室温下，将球状氧化铝浸渍于0.005mol/l的氢氧化钠溶液中15min，使得球状氧化铝与氢氧化钠反应30min，随后过滤清洗得到球状介孔氧化铝；(2)将500g介孔氧化铝置于包含有2l包含有30g五水合硫酸铜、24.5g(0.2mol)三甲氧基硅烷的溶液中，分散均匀形成悬浊液，然后加入40g柠檬酸后继续搅拌分散，随后升温至75℃搅拌2h，使得所述硫酸铜被还原得到纳米铜颗粒，并使得三甲氧基硅烷水解形成聚硅氧烷从而将介孔氧化铝与纳米铜颗粒包覆，过滤并且在80℃下干燥5h，得到负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝；(3)得到的负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝置于1l甲苯溶液中，然后向其中加入0.01g三(五氟苯)硼烷，混合均匀后向其中滴加6.2g(0.05mol)乙炔环己醇，
常温下搅拌反应2h后过滤烘干，得到所述导热填料a1，其电镜照片如图1所示。
33.导热填料a2:其制备方法如下：(1)室温下，将球状氧化铝浸渍于0.005mol/l的氢氧化钠溶液中15min，使得球状氧化铝与氢氧化钠反应30min，随后过滤清洗得到球状介孔氧化铝；(2)将500g介孔氧化铝置于包含有2l包含有35g氯化铜、24.5g(0.2mol)三甲氧基硅烷的溶液中，分散均匀形成悬浊液，然后加入30g抗坏血酸后继续搅拌分散，随后升温至60℃搅拌4h，使得所述氯化铜被还原得到纳米铜颗粒，并使得三甲氧基硅烷水解形成聚硅氧烷从而将介孔氧化铝与纳米铜颗粒包覆，过滤并且在85℃下干燥5h，得到负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝；(3)得到的负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝置于1l甲苯溶液中，然后向其中加入0.01g三(五氟苯)硼烷，混合均匀后向其中滴加4.2g(0.05mol)甲基丁炔醇，常温下搅拌反应2h后过滤烘干，得到所述导热填料a2。
34.导热填料a3:其制备方法如下：(1)室温下，将球状氧化铝浸渍于0.005mol/l的氢氧化钠溶液中15min，使得球状氧化铝与氢氧化钠反应30min，随后过滤清洗得到球状介孔氧化铝；(2)将500g介孔氧化铝置于包含有2l 24.5g(0.2mol)三甲氧基硅烷的溶液中，分散均匀形成悬浊液，然后加入30g抗坏血酸后继续搅拌分散，随后升温至60℃搅拌4h，使得所述三甲氧基硅烷水解形成聚硅氧烷从而将介孔氧化铝包覆，过滤并且在85℃下干燥5h，得到包覆有聚硅氧烷的介孔氧化铝；(3)得到的包覆有聚硅氧烷的介孔氧化铝置于1l甲苯溶液中，然后向其中加入0.01g三(五氟苯)硼烷，混合均匀后向其中滴加4.2g(0.05mol)甲基丁炔醇，常温下搅拌反应2h后过滤烘干，得到所述导热填料a3。
35.实施例1一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为200mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，d50为20um的导热填料a1 900份，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑0.5份，加入搅拌机中，于温度150℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合180min，冷却得基胶；室温将氢含量0.18％的二甲基甲基氢硅氧烷5份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌120min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥中间品。
36.室温将3000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌60min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥成品。
37.实施例2一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为200mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，d50为20um的导热填料a1 700份，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑0.5份，加入搅拌机中，于温度150℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混
捏合180min，冷却得基胶；室温将氢含量0.18％的二甲基甲基氢硅氧烷5份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌120min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥中间品。
38.室温将3000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌60min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥成品。
39.实施例3一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为200mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，d50为20um的导热填料a1 1000份，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑0.5份，加入搅拌机中，于温度150℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合180min，冷却得基胶；室温将氢含量0.18％的二甲基甲基氢硅氧烷5份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌120min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥中间品。
40.室温将3000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌60min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥成品。
41.实施例4一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为200mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，d50为20um的导热填料a2 900，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑0.5份，加入搅拌机中，于温度150℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合180min，冷却得基胶；室温将氢含量0.18％的二甲基甲基氢硅氧烷5份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌120min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥中间品。
42.室温将3000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌60min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥成品。
43.实施例5一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为200mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，d50为20um的导热填料a1 900份，加入搅拌机中，于温度150℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合180min，冷却得基胶；室温将氢含量0.18％的二甲基甲基氢硅氧烷5份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌120min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥中间品。
44.室温将3000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌60min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥成品。
45.实施例6一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为200mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，d50为20um的导热填料a1 900份，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑2份，加入搅拌机中，于温度150℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合180min，冷却得基胶；室温将氢含量0.18％的二甲基甲基氢硅氧烷5份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌120min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥中间品。
46.室温将3000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌60min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥成品。
47.实施例7一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为200mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，d50为20um的导热填料a1 900份，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑5份，加入搅拌机中，于温度150℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合180min，冷却得基胶；室温将氢含量0.18％的二甲基甲基氢硅氧烷5份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌120min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥中间品。
48.室温将3000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌60min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥成品。
49.实施例8一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为200mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，d50为20um的导热填料a1 900份，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑0.5份，加入搅拌机中，于温度170℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合240min，冷却得基胶；室温将氢含量0.75％的二甲基甲基氢硅氧烷1份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌120min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥中间品。
50.室温将3000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速10hz搅拌60min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥成品。
51.实施例9一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为200mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷100份，粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，d50为20um的导热填料a1 900份，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑0.5份，加入搅拌机中，于温度120℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合120min，冷却得基胶；室温将氢含量0.1％的二甲基甲基氢硅氧烷10份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌120min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥中间品。
52.室温将3000ppm的卡斯特铂金催化剂2份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速20hz，搅拌180min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥成品。
53.实施例10一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为200mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷100份，d50为20um的导热填料a1900份，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑0.5份，加入搅拌机中，于温度150℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合180min，冷却得基胶；室温将氢含量0.18％的二甲基甲基氢硅氧烷5份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速20hz搅拌120min制得导热凝胶中间品。
54.室温将5000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌60min制得导热凝胶成品。
55.实施例11一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷100份，d50为20um的导热填料a1 900份，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑0.5份，加入搅拌机中，于温度150℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合180min，冷却得基胶；室温将氢含量0.18％的二甲基甲基氢硅氧烷5份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速20hz搅拌120min制得导热凝胶中间品。
56.室温将5000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌60min制得导热凝胶成品。
57.对比例1一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为200mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，d50为20um的导热填料a3 900份，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑0.5份，加入搅拌机中，于温度150℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合180min，冷却得基胶；室温将氢含量0.18％的二甲基甲基氢硅氧烷5份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌120min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥中间品。
58.室温将3000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz拌60min制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥成品。
59.对比例2一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为200mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷50份，d50为20um的氧化铝粉900，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑0.5份，加入搅拌机中，于温度150℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合180min，冷却得基胶；室温将氢含量0.18％的二甲基甲基氢硅氧烷5份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌120min制得导热凝胶中间品。
60.室温将乙炔环己醇1份，3000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌60min制得导热凝胶成品。
61.对比例3一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，具体按照以下方案步骤制备：25℃，将粘度为1000mpa.s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷100份，d50为20um的氧化铝粉900，六甲基二硅氮烷处理果的比表面积为200m2/g的气相白炭黑0.5份，加入搅拌机中，于温度150℃、真空度为-0.095mpa，脱水共混捏合180min，冷却得基胶；室温将氢含量0.18％的二甲基甲基氢硅氧烷5份，加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌120min制得导热凝胶中间品。
62.室温将羟基丁二烯2份，十二炔-3-醇1份，5000ppm的卡斯特铂金催化剂1.5份混合加入装有上述基料的动力真空行星搅拌机内，真空度-0.095mpa、转速15hz搅拌60min制得导热凝胶成品。
63.表1：实施例1～5及对比例1中有机硅灌封胶的组份配比表
注：上表中各组分的单位为“份”。
64.性能检测试验：对实施例1～10及对比例1～3中制备的导热胶泥及固化后的胶体进行以下性能测试，具体测试数据见表2。
65.挤出性能：按照gb/t 14683-2017测试挤出性。
66.储存时间：将导热胶泥在室温下储存91天观察其粘度变化。
67.固化时间：将导热胶泥置于100℃环境下，测量其固化时间。
68.导热系数：按照gb/t10297-2015测试导热系数。
69.韧性/硬度：将导热胶泥固化得到胶体，将胶体切成2～3毫米厚的薄片，将其对折，观察是否能够被折断同时测试其邵氏硬度。
70.表2
。
71.从上表2中数据可知，通过本发明中的制备方法在导热填料中接枝引入有包含不饱和官能团的抑制剂加从而能够有效抑制铂金催化剂在常温下的催化活性，从而有效降低了导热胶泥的反应活性，提升了其常温储存性能，在经过90天的储存下其依然能够保持正常。同时在导热填料中引入纳米铜颗粒以及二氧化硅层，能够在不影响电导率的前提下有效提升其导热性，并且能够大幅降低体系粘度、减缓油粉分离，提高体系抗沉效果。

技术特征：
1.一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，其特征在于，其是由以下按重量份数配比的原料构成：乙烯基封端聚二甲基硅氧烷100份、导热填料700～1000份、气相白炭黑0～5份、含氢硅油1～10份、催化剂0.2～2份；所述导热填料主体为介孔氧化铝；所述介孔氧化铝的至少一部分表面负载有纳米铜颗粒所述介孔氧化铝以及纳米铜颗粒的至少一部分表面包覆有一层二氧化硅层；所述二氧化硅层表面接枝有包含不饱和官能团的抑制剂。2.根据权利要求1所述的低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，其特征在于，所述导热填料的制备方法如下：(1)将氧化铝与刻蚀液反应，从而得到球状介孔氧化铝；(2)将介孔氧化铝置于包含有铜前驱体、带有硅氢以及硅烷氧基的二氧化硅前驱体的溶液中，分散均匀后加入酸性还原剂，反应使得所述铜前驱体被还原得到纳米铜颗粒，并使得二氧化硅前驱体水解形成聚硅氧烷从而将介孔氧化铝与纳米铜颗粒包覆，得到负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝；(3)将负载有纳米铜颗粒以及聚硅氧烷的介孔氧化铝与包含有不饱和基团的醇类抑制剂发生缩合反应，得到所述导热填料。3.根据权利要求2所述的低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，其特征在于，所述步骤(2)中带有硅氢以及硅烷氧基的二氧化硅前驱体为三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷中的任意一种。4.根据权利要求2或3所述的低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，其特征在于，所述步骤(3)中包含有不饱和基团的醇类抑制剂为乙炔环己醇、乙炔醇、丙炔醇，丁炔醇、甲基丁炔醇、苯基丁炔醇、3,5﹣二甲基﹣1﹣己炔﹣3﹣醇、3,6﹣二甲基﹣1﹣庚炔﹣3-3,7,11﹣三甲基十二炔﹣3﹣醇中的任意一种。5.根据权利要求1～3中任意一项所述的低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，其特征在于，所述乙烯基封端聚二甲基硅氧烷的粘度在100～10000mpa.s。6.根据权利要求1～3中任意一项所述的低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，其特征在于，所述气相白炭黑为经六甲基二硅氮烷处理的气相法白炭黑，比表面积为100～600m2/g。7.根据权利要求1～3中任意一项所述的低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，其特征在于，所述含氢硅油为含氢量在0.1～0.75％之间的一种或几种含氢硅油的混合物。8.根据权利要求1～3中任意一项所述的低挥发高导热单组份加成型导热胶泥，其特征在于，所述催化剂卡斯特催化剂，有效铂含量3000～8000ppm。9.如权利要求1～8所述的低挥发高导热单组份加成型导热胶泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(s.1)将乙烯基封端聚二甲基硅氧烷的、导热填料、气相白炭黑混合搅拌，得基料；(s.2)将含氢硅油、催化剂分别加入装有上述基料的搅拌机内，搅拌均匀，制得低挥发高导热单组份加成型导热胶泥。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤(s.1)中混合搅拌温度为120～170℃下、真空度≤-0.095mpa，脱水120～
240min后冷却至室温；所述步骤(s.2)中真空度≤-0.095mpa，转速10～20hz下搅拌60～180min。

技术总结
本发明涉及传热技术领域，尤其涉及一种低挥发高导热单组份加成型导热胶泥及其制备方法，所述导热胶泥，其是由以下按重量份数配比的原料构成：乙烯基封端聚二甲基硅氧烷100份、导热填料700～1000份、气相白炭黑0～5份、含氢硅油1～10份、催化剂0.2～2份；所述导热填料主体为介孔氧化铝；所述介孔氧化铝的至少一部分表面负载有纳米铜颗粒所述介孔氧化铝以及纳米铜颗粒的至少一部分表面包覆有一层二氧化硅层；所述二氧化硅层表面接枝有包含不饱和官能团的抑制剂。通过本发明中的制备方法在导热填料中接枝引入有包含不饱和官能团的抑制剂加从而能够有效抑制铂金催化剂在常温下的催化活性，从而有效降低了导热胶泥的反应活性，提升了其常温储存性能。提升了其常温储存性能。提升了其常温储存性能。


技术研发人员：揭志强 曹勇
受保护的技术使用者：江西天永诚高分子材料有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/14