本發(fā)明涉及導(dǎo)熱橡膠制作領(lǐng)域，尤其涉及一種鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片及其制作方法。

背景技術(shù)：

導(dǎo)熱橡膠多用于電子元器件之間，例如可作為電子元器件中的散熱結(jié)構(gòu)，包括散熱板、導(dǎo)熱管等。然而現(xiàn)有技術(shù)中，導(dǎo)熱橡膠因材質(zhì)、性能、生產(chǎn)工藝的不同而使其形變性能和導(dǎo)熱性能有所區(qū)別，目前市場(chǎng)上并未出現(xiàn)有一種制作工藝簡(jiǎn)單且具良好形變導(dǎo)熱性能的導(dǎo)熱橡膠。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片及其制作方法，旨在解決目前導(dǎo)熱橡膠形變性能、導(dǎo)熱性能較差的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片，其中，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下組分：

有機(jī)硅聚合物 8.3%-60.4%

導(dǎo)熱粉體 28.6%-85.0%

阻燃劑 1.9%-29.9%

助劑 0.05%-0.50%

上述各組分的百分比之和為100%。

所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片，其中，還包括占上述組分總重量0.8-1.2‰的石墨烯。

所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片，其中，所述有機(jī)硅聚合物包括乙烯基聚硅氧烷、苯烯基聚硅氧烷、甲基苯烯酸硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷和含氫聚硅氧烷中的一種或多種。

所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片，其中，所述導(dǎo)熱粉體包括氧化鋁、氧化鋅、氮化鋁和氮化硼中的一種或多種。

所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片，其中，所述阻燃劑包括氫氧化鋁和氫氧化鎂中的一種或多種。

所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片，其中，所述助劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鉑金催化劑和色膏中的一種或多種。

所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片，其中，所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片的橫截面為鋸齒狀。

一種如上所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片的制作方法，其中，包括以下步驟：

A、預(yù)處理：對(duì)導(dǎo)熱粉體和阻燃劑進(jìn)行干燥和表面濕法處理；

B、混合：將導(dǎo)熱粉體、阻燃劑和助劑加入有機(jī)硅聚合物中，并放入密煉機(jī)中混煉均勻；

C、成型：將混煉均勻后的原料注入模具中，并在模壓機(jī)下高溫?zé)釅撼尚?；或?qū)⒒鞜捑鶆蚝蟮脑贤ㄟ^(guò)帶有鋸齒狀的輥輪，進(jìn)行滾壓切割后高溫定型。

有益效果：本發(fā)明提供一種鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片及其制作方法，其中所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括有：8.3%-60.4% 有機(jī)硅聚合物； 28.6%-85.0% 導(dǎo)熱粉體；1.9%-29.9% 阻燃劑；0.05%-0.50% 助劑；還添加有占上述組分總重量0.8-1.2‰的石墨烯，本發(fā)明通過(guò)上述組分制作出鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片，使得其具有導(dǎo)熱、絕緣、高壓縮比和高強(qiáng)度的特點(diǎn)，解決了某些特殊場(chǎng)所要求橡膠片具導(dǎo)熱、絕緣、間隙公差大的特性；并且本發(fā)明所述鋸齒狀橡膠片制作方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，具有極高的實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中鋸齒為銳角的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中鋸齒為鈍角的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中鋸齒為銳角鈍角混合的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中用導(dǎo)熱壓敏膠進(jìn)行背膠的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中用非導(dǎo)熱壓敏膠進(jìn)行背膠的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片及其制作方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下組分：有機(jī)硅聚合物8.3%-60.4%；導(dǎo)熱粉體28.6%-85.0%；阻燃劑1.9%-29.9%；助劑0.05%-0.50%；并且上述各組分配比的百分比之和為100%。另外，除了上述組分外，本發(fā)明還添加有占上述組分總重量0.8-1.2‰的石墨烯，以增強(qiáng)所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片的導(dǎo)熱性能；需要說(shuō)明的是，這里的的“占上述組分總重量0.8-1.2‰”是指占有機(jī)硅聚合物、導(dǎo)熱粉體、阻燃劑以及助劑這些組分總重量的0.8-1.2‰。導(dǎo)熱橡膠因具有極佳的導(dǎo)熱性，可廣泛用于電子元器件的熱傳遞介質(zhì)，如CPU芯片與散熱器間的填隙、大功率集成塊、三極管、可控硅元件以及二極管與基材(銅，鋁)接觸縫隙處的熱傳遞介質(zhì)。而本發(fā)明所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片通過(guò)有機(jī)硅聚合物、導(dǎo)熱粉體、阻燃劑和助劑之間的配合，具有導(dǎo)熱性好、絕緣、高壓縮比以及高強(qiáng)度的特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用在電子元器件中。

有機(jī)硅聚合物是指分子結(jié)構(gòu)中含有硅原子的有機(jī)聚合物的總稱(chēng)，其對(duì)所制作出的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片的導(dǎo)熱性能的改進(jìn)具有重要作用。優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例中所述有機(jī)硅聚合物包括乙烯基聚硅氧烷、苯烯基聚硅氧烷、甲基苯烯酸硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷和含氫聚硅氧烷中的一種或多種。較佳實(shí)施例中，本發(fā)明添加有33%重量百分比的乙烯基聚硅氧烷。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中出現(xiàn)的“一種或多種”指的是可以由一種組分所組成，也可以是多種組分混合所組成。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中所述導(dǎo)熱粉體包括氧化鋁、氧化鋅、氮化鋁和氮化硼中的一種或多種。優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例中添加有1.2%重量百分比的氧化鋁，在此組分配比下，所制作出的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片的導(dǎo)熱系數(shù)高，性能優(yōu)異。導(dǎo)熱粉也是為了增進(jìn)所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片的導(dǎo)熱性能。

在本發(fā)明鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片中還添加有阻燃劑，用于防止因高溫而引燃，優(yōu)選地，所述阻燃劑包括氫氧化鋁和氫氧化鎂中的一種或多種，具體為29.5%重量百分比的氫氧化鋁。

更進(jìn)一步地，為了改善鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片的性能，本發(fā)明還添加有助劑，包括硅烷偶聯(lián)劑、鉑金催化劑和色膏中的一種或多種。其中，添加所述硅烷偶聯(lián)劑可以在表面濕法處理中促進(jìn)原料的分散，使制作出的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片性能優(yōu)異；而鉑金催化劑可以促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，有效節(jié)省制作時(shí)間；色膏具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和分散性，也可以使鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片得導(dǎo)熱性能穩(wěn)定。

優(yōu)選實(shí)施例中，按重量百分比計(jì)，本發(fā)明所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片中的組分可以為：有機(jī)硅聚合物 32.3%-33.4%；導(dǎo)熱粉體 38.6%-39.9%；阻燃劑28.9%-29.9%；助劑 0.19%-0.20%。在此范圍內(nèi)可以制作出導(dǎo)熱效果最優(yōu)的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片。如圖1-5所示，本發(fā)明實(shí)施例中根據(jù)上述組分配比所制作出的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片，其橫截面為鋸齒狀，同時(shí)其還具有導(dǎo)熱、絕緣、高壓縮比例的特性，解決了某些特殊場(chǎng)所需求導(dǎo)熱橡膠片具導(dǎo)熱、絕緣、間隙公差大的特性。其中，圖1中的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片的鋸齒角度為尖細(xì)的銳角鋸齒；圖2中的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片的鋸齒角度為鈍角鋸齒；圖3中為銳角和鈍角混合的鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片;在附圖1-3中，所標(biāo)的A°代表該角度為銳角，即為0-90°，所標(biāo)的B°代表該角度為鈍角，即為90-180°。而圖4-5中則是可以將鋸齒狀導(dǎo)熱膠片用導(dǎo)熱壓敏膠（圖4中標(biāo)號(hào)10）或非導(dǎo)熱壓敏膠（圖5中標(biāo)號(hào)20）進(jìn)行背膠，并且還可以在背膠的基礎(chǔ)上根據(jù)不同的應(yīng)用，選擇不同的散熱管，包括中通扁管、冷卻管、熱管等。

另外，本發(fā)明還提供一種如上所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片的制作方法，其包括以下步驟：

A、預(yù)處理：對(duì)導(dǎo)熱粉體和阻燃劑進(jìn)行干燥和表面處理；這里的預(yù)處理指的是進(jìn)行表面濕法處理，使得進(jìn)行預(yù)處理后的導(dǎo)熱粉體和阻燃劑可以更快地進(jìn)行反應(yīng)；優(yōu)選地，在進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，可以添加偶聯(lián)劑（如硅烷偶聯(lián)劑），使導(dǎo)熱粉體和阻燃劑進(jìn)行偶聯(lián)劑表面濕法處理，和硅烷偶聯(lián)劑混合，得到改性的導(dǎo)熱粉體和阻燃劑，使得導(dǎo)熱粉體和阻燃劑能夠更好的在體系中分散并促進(jìn)了導(dǎo)熱粉體和阻燃劑之間的相互作用，更有利于提高其導(dǎo)熱性能和阻燃性能；

B、混合：將導(dǎo)熱粉體、阻燃劑和助劑加入有機(jī)硅聚合物中，并放入密煉機(jī)中混煉均勻；其中所述有機(jī)硅聚合物包括乙烯基聚硅氧烷、苯烯基聚硅氧烷、甲基苯烯酸硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷和含氫聚硅氧烷中的一種或多種；所述導(dǎo)熱粉體包括氧化鋁、氧化鋅、氮化鋁和氮化硼中的一種或多種；所述阻燃劑包括氫氧化鋁和氫氧化鎂中的一種或多種；所述助劑包括偶聯(lián)劑、鉑金催化劑和色膏中的一種或多種；此步驟中是將所有的組分進(jìn)行混合，以便進(jìn)行下一步的成型操作；

C、成型：將混煉均勻后的原料注入模具中，并在模壓機(jī)下高溫?zé)釅撼尚?；或?qū)⒒鞜捑鶆蚝蟮脑贤ㄟ^(guò)帶有鋸齒狀的輥輪，進(jìn)行滾壓切割后高溫定型；本發(fā)明實(shí)施例中所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片最后的形狀為鋸齒狀，其鋸齒可以為銳角形狀（即＜90°），也可以為鈍角形狀（即＞90°），采用鋸齒形狀的導(dǎo)熱橡膠片，能夠有效減少熱源表面與電子元器件接觸面之間產(chǎn)生的接觸熱阻；并且鋸齒狀的形變特性還可以將空氣擠出接觸面，避免了空氣引起的熱量傳遞受阻，從而實(shí)現(xiàn)高壓縮形變、高導(dǎo)熱的效果。

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方案進(jìn)一步闡述：

1.原材料準(zhǔn)備：

a.有機(jī)硅聚合物：a1.乙烯基聚硅氧烷；a2.苯烯基聚硅氧烷

b.導(dǎo)熱粉體：b1.氧化鋁粉末（D50=0.9μm，即50%通過(guò)粒徑為0.9μm）

c.阻燃劑：c1.氫氧化鋁粉末（D50=3μm，即50%通過(guò)粒徑為3μm）

d.助劑：硅烷偶聯(lián)劑、鉑金催化劑、色膏

將上述b組分和c組分干燥后，按照下表1中的比例進(jìn)行配比，采用濕法對(duì)配比后的導(dǎo)熱粉體進(jìn)行表面處理，使其表面包裹一層硅烷偶聯(lián)劑，然后在密煉機(jī)中與a組分完成混煉，并制作成鋸齒狀的導(dǎo)熱橡膠片。

表1

2.為了驗(yàn)證上述4個(gè)實(shí)施例中導(dǎo)熱橡膠片的性能，做了以下的測(cè)試(將鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片的厚度制作成3.0mm為標(biāo)準(zhǔn))：

A、導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試

將實(shí)施例中的4種鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片在DR-3 型熱流法導(dǎo)熱測(cè)試儀中進(jìn)行檢測(cè)，厚度控制在3.0mm左右，所測(cè)的導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果如表2所示；

B、擊穿電壓測(cè)試

將實(shí)施例中的4種導(dǎo)熱橡膠片在50KV交流絕緣耐壓下進(jìn)行測(cè)試，厚度控制在3.0mm左右，所測(cè)的擊穿電壓結(jié)果如表2所示；

表2

通過(guò)表2可以看出，采用鋸齒形狀的導(dǎo)熱橡膠片，能夠有效減少熱源表面與電子元器件接觸面之間產(chǎn)生的接觸熱阻；并且鋸齒狀的形變特性還可以將空氣擠出接觸面，避免了空氣引起的熱量傳遞受阻，使得其具有導(dǎo)熱、絕緣、高壓縮比和高強(qiáng)度的特點(diǎn)，解決了某些特殊場(chǎng)所要求橡膠片具導(dǎo)熱、絕緣、間隙公差大的特性；并且本發(fā)明所述鋸齒狀橡膠片制作方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，具有極高的實(shí)用性。

另外，本發(fā)明中通過(guò)添加占上述其它組分總重量1‰左右的石墨烯，可明顯提升導(dǎo)熱橡膠導(dǎo)熱性能，下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)行闡述：

e：以表1中實(shí)施例1A的組分為準(zhǔn)，完成配方配料

f :石墨烯

原材料如表3所示并按實(shí)施例1A的制作方法進(jìn)行制作，獲得鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片:

表3

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示:

表4

通過(guò)表4可知，在本發(fā)明實(shí)施例中，在0.8-1.2‰重量百分比范圍內(nèi)，隨著石墨烯的增加，所述鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片的導(dǎo)熱系數(shù)也隨著增加，即其導(dǎo)熱性能隨著石墨烯的增加而變強(qiáng)。

綜上所述，本發(fā)明所制作出鋸齒狀導(dǎo)熱橡膠片，其具有導(dǎo)熱、絕緣、高壓縮比和高強(qiáng)度的特點(diǎn)，解決了某些特殊場(chǎng)所要求橡膠片具導(dǎo)熱、絕緣、間隙公差大的特性；并且本發(fā)明所述鋸齒狀橡膠片制作方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，具有極高的實(shí)用性。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。