本發(fā)明涉及一種熱界面材料，具體涉及一種具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片及其制備方法。
背景技術(shù)：
電子產(chǎn)品向著小型化、便攜化發(fā)展是科技發(fā)展的必然趨勢(shì)，要滿足這一發(fā)展趨勢(shì)不僅要求電子元器件的尺寸越來(lái)越小，還要求電子元器件的封裝密度越來(lái)越高。封裝密度的提高也會(huì)帶來(lái)熱量的急劇積累，導(dǎo)致電子產(chǎn)品內(nèi)部溫度升高，會(huì)對(duì)電子元器件的穩(wěn)定性、可靠性和壽命產(chǎn)生影響。高溫會(huì)危及半導(dǎo)體的結(jié)點(diǎn)，損傷電路的連接界面，增加導(dǎo)體的阻值和造成機(jī)械應(yīng)力損傷。對(duì)于集成程度和組裝密度都較高的便攜式電子產(chǎn)品（如筆記本電腦、手機(jī)等），如何解決電子元器件的散熱問題，已經(jīng)成為整個(gè)產(chǎn)品的技術(shù)瓶頸問題。
金屬、無(wú)機(jī)材料等傳統(tǒng)導(dǎo)熱材料，導(dǎo)熱性能雖好，但由于脆性大、加工困難、導(dǎo)電等因素，限制了其在電子器件領(lǐng)域中的應(yīng)用。高導(dǎo)熱墊片是一種典型的熱界面材料，可以顯著地減小因接觸空隙而產(chǎn)生的熱阻，提高散熱效果，在電子器件散熱領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，目前市面上大多數(shù)導(dǎo)熱墊片的初始粘接性能較強(qiáng)，施工操作難度大，且其粘接性能會(huì)隨著時(shí)間的推移顯著下降，使用壽命較短，會(huì)大大影響了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
本發(fā)明公開了一種具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片，其導(dǎo)熱性能優(yōu)異，絕緣性能好，且其初始粘接力低，便于施工操作，隨著時(shí)間的推移，其粘接力會(huì)顯著增強(qiáng)，48小時(shí)后便能達(dá)到很好的粘結(jié)強(qiáng)度，粘接牢靠。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片及其制備方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
一種具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片，其由以下質(zhì)量份的原料制備而成：
乙烯基封端苯基硅油：30～80份；
液體硅樹脂：10～30份；
含氫硅油：6～40份；
改性填料：500～1000份；
阻燃劑：10～90份；
催化劑：0.1～0.8份。
所述的乙烯基封端苯基硅油為乙烯基封端甲基苯基硅油、乙烯基封端三氟丙基苯基硅油、乙烯基封端二苯基硅油中的至少一種。
所述的乙烯基封端苯基硅油為乙烯基封端甲基苯基硅油。
所述的液體硅樹脂通過以下方法制備得到：
1)將90～150質(zhì)量份的封端劑、80～250質(zhì)量份的去離子水和10～100質(zhì)量份的醇加入反應(yīng)器，控制pH值為1～2，30～120℃攪拌反應(yīng)20～40min；
2)加入300～1000質(zhì)量份的硅酸酯，30～120℃攪拌反應(yīng)3～10h；
3)將步驟2）的產(chǎn)物冷卻至室溫，再加入200～1000質(zhì)量份的有機(jī)硅小分子物質(zhì)，萃取，靜置，分層，排除酸水層，得水解產(chǎn)物；
4)洗滌水解產(chǎn)物至中性，去除水分，然后加入0.002～0.05質(zhì)量份的堿性催化劑和1～10質(zhì)量份的去離子水，50～160℃聚合反應(yīng)3～6h；
所述的封端劑為六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二氫基二硅氧烷中的至少一種；所述的硅酸酯為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯、聚硅酸乙酯中的至少一種；所述的醇為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇中的至少一種；所述的有機(jī)硅小分子物質(zhì)為有機(jī)硅環(huán)體DMC、D4、乙烯基環(huán)體、線性硅油中的至少一種；所述的堿性催化劑為NaOH、KOH、四甲基氫氧化銨中的至少一種。
所述的含氫硅油的粘度為100～500mPa.s，氫的質(zhì)量百分含量為0.01%～1.6%。
所述的改性填料為改性球形氧化鋁、改性氧化鎂、改性碳化硅、改性納米氧化鋅、改性球形氮化硼、改性氮化鋁中的至少兩種所組成的混合物。
所述的改性球形氧化鋁的粒徑為2～90μm；所述的改性氧化鎂的平均粒徑小于2μm；所述的改性碳化硅的粒徑為0.2～2.4μm；所述的改性納米氧化鋅的粒徑為1～100nm；所述的改性球形氮化硼粒徑為5～20μm；所述的改性氮化鋁的粒徑為1.2～1.6μm。
所述的阻燃劑為無(wú)機(jī)阻燃劑。
所述的催化劑為鉑金催化劑。
上述具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片的制備方法，包括以下步驟：
1)基料制備：將乙烯基封端苯基硅油、液體硅樹脂、改性填料和阻燃劑加入捏合機(jī)，捏合均勻后加入含氫硅油和催化劑，捏合2～4h，得到基料；
2)脫泡：邊捏合邊抽真空0.5～1h；
3)硫化：將進(jìn)行過脫泡處理的物料加入輥壓機(jī)，壓制成一定厚度的墊片，置于100～150℃烘箱中烘烤10～20min，得到具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片的初始粘結(jié)強(qiáng)度較低，便于施工操作，隨著時(shí)間的推移，其粘接力會(huì)顯著增強(qiáng)，48小時(shí)后便能達(dá)到很好的粘結(jié)強(qiáng)度，粘接牢靠；本發(fā)明的制備方法操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。
具體實(shí)施方式
一種具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片，其由以下質(zhì)量份的原料制備而成：
乙烯基封端苯基硅油：30～80份；
液體硅樹脂：10～30份；
含氫硅油：6～40份；
改性填料：500～1000份；
阻燃劑：10～90份；
催化劑：0.1～0.8份。
優(yōu)選的，所述的乙烯基封端苯基硅油為乙烯基封端甲基苯基硅油、乙烯基封端三氟丙基苯基硅油、乙烯基封端二苯基硅油中的至少一種。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的乙烯基封端苯基硅油為乙烯基封端甲基苯基硅油。
再進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的乙烯基封端苯基硅油為粘度200～3000mPa.s、乙烯基的質(zhì)量百分含量0.45%～3.0%的乙烯基封端甲基苯基硅油。
優(yōu)選的，所述的液體硅樹脂通過以下方法制備得到：
1)將90～150質(zhì)量份的封端劑、80～250質(zhì)量份的去離子水和10～100質(zhì)量份的醇加入反應(yīng)器，控制pH值為1～2，30～120℃攪拌反應(yīng)20～40min；
2)加入300～1000質(zhì)量份的硅酸酯，30～120℃攪拌反應(yīng)3～10h；
3)將步驟2）的產(chǎn)物冷卻至室溫，再加入200～1000質(zhì)量份的有機(jī)硅小分子物質(zhì)，萃取，靜置，分層，排除酸水層，得水解產(chǎn)物；
4)洗滌水解產(chǎn)物至中性，去除水分，然后加入0.002～0.05質(zhì)量份的堿性催化劑和1～10質(zhì)量份的去離子水，50～160℃聚合反應(yīng)3～6h；
優(yōu)選的，所述的封端劑為六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二氫基二硅氧烷中的至少一種；所述的硅酸酯為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯、聚硅酸乙酯中的至少一種；所述的醇為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇中的至少一種；所述的有機(jī)硅小分子物質(zhì)為有機(jī)硅環(huán)體DMC、D4、乙烯基環(huán)體、線性硅油中的至少一種；所述的堿性催化劑為NaOH、KOH、四甲基氫氧化銨中的至少一種。
優(yōu)選的，所述的含氫硅油的粘度為100～500mPa.s，氫的質(zhì)量百分含量為0.01%～1.6%。
優(yōu)選的，所述的改性填料為改性球形氧化鋁、改性氧化鎂、改性碳化硅、改性納米氧化鋅、改性球形氮化硼、改性氮化鋁中的至少兩種所組成的混合物。
優(yōu)選的，所述的改性球形氧化鋁的粒徑為2～90μm。
優(yōu)選的，所述的改性氧化鎂的平均粒徑小于2μm。
優(yōu)選的，所述的改性碳化硅的粒徑為0.2～2.4μm。
優(yōu)選的，所述的改性納米氧化鋅的粒徑為1～100nm。
優(yōu)選的，所述的改性球形氮化硼粒徑為5～20μm。
優(yōu)選的，所述的改性氮化鋁的粒徑為1.2～1.6μm。
優(yōu)選的，所述的阻燃劑為無(wú)機(jī)阻燃劑。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的阻燃劑為硼酸鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻中的至少一種。
優(yōu)選的，所述的催化劑為鉑金催化劑。
優(yōu)選的，所述的鉑金催化劑的濃度為1000～5000ppm。
上述具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片的制備方法，包括以下步驟：
1)基料制備：將乙烯基封端苯基硅油、液體硅樹脂、改性填料和阻燃劑加入捏合機(jī)，捏合均勻后加入含氫硅油和催化劑，捏合2～4h，得到基料；
2)脫泡：邊捏合邊抽真空0.5～1h；
3)硫化：將進(jìn)行過脫泡處理的物料加入輥壓機(jī)，壓制成一定厚度的墊片，置于100～150℃烘箱中烘烤10～20min，得到具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋和說(shuō)明。
實(shí)施例1：
一種具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片，按照以下步驟制備而成：
1）將60質(zhì)量份粘度為300mPa.s的乙烯基封端甲基苯基硅油、15質(zhì)量份液體硅樹脂、200質(zhì)量份粒徑為10μm的改性球形氧化鋁、200質(zhì)量份粒徑為40μm的改性球形氧化鋁、150質(zhì)量份粒徑為90μm改性球形氧化鋁、100質(zhì)量份改性球形氮化硼、150質(zhì)量份改性納米氧化鋅和50質(zhì)量份的硼酸鋅加入捏合機(jī)，捏合均勻，再加入4質(zhì)量份含氫量為0.3%的含氫硅油、10質(zhì)量份含氫量為0.06%的含氫硅油和0.4質(zhì)量份濃度為2000ppm的鉑金催化劑，捏合3h，得到基料；
2）邊捏合邊抽真空脫泡1h；
3）將脫完泡的基料放在兩片離型膜之間，用輥壓機(jī)壓制成2mm厚度的墊片，置于120℃烘箱中烘烤15min，得到具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片。
粘結(jié)力測(cè)試：將規(guī)格為10cm×10cm的具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片粘于板材上，20min后進(jìn)行拉力測(cè)試，測(cè)得拉力為3g，48小時(shí)后再進(jìn)行拉力測(cè)試，測(cè)得拉力為33g。
實(shí)施例2：
一種具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片，按照以下步驟制備而成：
1）將30質(zhì)量份粘度為300mPa.s的乙烯基封端甲基苯基硅油、10質(zhì)量份液體硅樹脂、100質(zhì)量份粒徑為10μm的改性球形氧化鋁、100質(zhì)量份粒徑為40μm的改性球形氧化鋁、150質(zhì)量份粒徑為90μm改性球形氧化鋁、100質(zhì)量份改性球形氮化硼、50質(zhì)量份改性納米氧化鋅和10質(zhì)量份的氫氧化鋁加入捏合機(jī)，捏合均勻，再加入4質(zhì)量份含氫量為0.3%的含氫硅油、20質(zhì)量份含氫量為0.06%的含氫硅油和0.1質(zhì)量份濃度為2000ppm的鉑金催化劑，捏合2h，得到基料；
2）邊捏合邊抽真空脫泡0.5h；
3）將脫完泡的基料放在兩片離型膜之間，用輥壓機(jī)壓制成2mm厚度的墊片，置于100℃烘箱中烘烤20min，得到具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片。
粘結(jié)力測(cè)試：將規(guī)格為10cm×10cm的具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片粘于板材上，20min后進(jìn)行拉力測(cè)試，測(cè)得拉力為1.5g，48小時(shí)后再進(jìn)行拉力測(cè)試，測(cè)得拉力為30g。
實(shí)施例3：
一種具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片，按照以下步驟制備而成：
1）將80質(zhì)量份粘度為300mPa.s的乙烯基封端甲基苯基硅油、30質(zhì)量份液體硅樹脂、300質(zhì)量份粒徑為10μm的改性球形氧化鋁、200質(zhì)量份粒徑為40μm的改性球形氧化鋁、180質(zhì)量份粒徑為90μm改性球形氧化鋁、120質(zhì)量份改性球形氮化硼、200質(zhì)量份改性納米氧化鋅和90質(zhì)量份的氫氧化鎂加入捏合機(jī)，捏合均勻，再加入10質(zhì)量份含氫量為0.3%的含氫硅油、20質(zhì)量份含氫量為0.06%的含氫硅油和0.8質(zhì)量份濃度為2000ppm的鉑金催化劑，捏合4h，得到基料；
2）邊捏合邊抽真空脫泡1h；
3）將脫完泡的基料放在兩片離型膜之間，用輥壓機(jī)壓制成2mm厚度的墊片，置于150℃烘箱中烘烤10min，得到具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片。
粘結(jié)力測(cè)試：將規(guī)格為10cm×10cm的具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片粘于板材上，20min后進(jìn)行拉力測(cè)試，測(cè)得拉力為2g，48小時(shí)后再進(jìn)行拉力測(cè)試，測(cè)得拉力為35g。
實(shí)施例4：
一種具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片，按照以下步驟制備而成：
1）將50質(zhì)量份粘度為1000mPa.s的乙烯基封端甲基苯基硅油、20質(zhì)量份液體硅樹脂、200質(zhì)量份粒徑為50μm的改性球形氧化鋁、200質(zhì)量份改性碳化硅、150質(zhì)量份改性納米氧化鋅、150質(zhì)量份改性球形氮化硼和30質(zhì)量份的氫氧化鋁加入捏合機(jī)，捏合均勻，再加入5質(zhì)量份含氫量為1.5%的含氫硅油、5質(zhì)量份含氫量為0.01%的含氫硅油和0.5質(zhì)量份濃度為3000ppm的鉑金催化劑，捏合2.5h，得到基料；
2）邊捏合邊抽真空脫泡1h；
3）將脫完泡的基料放在兩片離型膜之間，用輥壓機(jī)壓制成2mm厚度的墊片，置于150℃烘箱中烘烤15min，得到具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片。
粘結(jié)力測(cè)試：將規(guī)格為10cm×10cm的具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片粘于板材上，20min后進(jìn)行拉力測(cè)試，測(cè)得拉力為2.5g，48小時(shí)后再進(jìn)行拉力測(cè)試，測(cè)得拉力為32g。
實(shí)施例5：
一種具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片，按照以下步驟制備而成：
1）將70質(zhì)量份粘度為3000mPa.s的乙烯基封端甲基苯基硅油、15質(zhì)量份液體硅樹脂、350質(zhì)量份粒徑為10μm的改性球形氧化鋁、200質(zhì)量份改性氧化鎂、200質(zhì)量份改性碳化硅、200質(zhì)量份改性氮化鋁和30質(zhì)量份的氫氧化鎂和40質(zhì)量份的硼酸鋅加入捏合機(jī)，捏合均勻，再加入20質(zhì)量份含氫量為0.3%的含氫硅油、20質(zhì)量份含氫量為0.06%的含氫硅油和0.3質(zhì)量份濃度為2000ppm的鉑金催化劑，捏合4h，得到基料；
2）邊捏合邊抽真空脫泡1h；
3）將脫完泡的基料放在兩片離型膜之間，用輥壓機(jī)壓制成2mm厚度的墊片，置于130℃烘箱中烘烤10min，得到具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片。
粘結(jié)力測(cè)試：將規(guī)格為10cm×10cm的具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片粘于板材上，20min后進(jìn)行拉力測(cè)試，測(cè)得拉力為1g，48小時(shí)后再進(jìn)行拉力測(cè)試，測(cè)得拉力為30g。
對(duì)比例：
一種普通硅膠墊片，按照以下步驟制備而成：
1）將80質(zhì)量份粘度為300mPa.s的乙烯基封端甲基苯基硅油、420質(zhì)量份改性氧化鋁、380質(zhì)量份改性氧化鋅加入捏合機(jī)，捏合均勻，再加入10質(zhì)量份含氫量為0.15%的含氫硅油和0.3質(zhì)量份濃度為5000ppm的鉑金催化劑，捏合3h，得到基料；
2）邊捏合邊抽真空脫泡1h；
3）將脫完泡的基料放在兩片離型膜之間，用輥壓機(jī)壓制成2mm厚度的墊片，置于120℃烘箱中烘烤10min，得到具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片。
粘結(jié)力測(cè)試：將規(guī)格為10cm×10cm的具有特殊粘接性能的絕緣彈性硅膠墊片粘于板材上，分別于0小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)、48小時(shí)后進(jìn)行拉力測(cè)試，測(cè)得的拉力依次為30g、30g、32g、30g。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。