一种高附着性的导热硅胶片及其制造工艺
技术领域
本发明涉及硅胶片
技术领域
，具体涉及一种高附着性的导热硅胶片及其制造工艺。背景技术
在日常生活中，人们会广泛应用到各种各样的电子产品，因为电子产品中的电子元件在使用过程中温度会升高，因而需要对电子元件进行散热。为此，通常体积较大的电子产品配置有散热用的风扇，但对于体积较小的电子产品，由于产品内部空间不足，需要配置体积更小的散热元件进行散热。在散热元件与发热元件连接时，通常需要用填充材料和导热材料来填充发热元件与散热元件之间的间隙。导热硅胶片材即为一种常用的导热界面材料。
现有技术中的导热硅胶片通常以金属氧化物作为填料，存在强度、附着力较为一般的问题。为此，我们提出一种高附着性的导热硅胶片及其制造工艺以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种高附着性的导热硅胶片及其制造工艺，以此来克服背景技术中提及的问题。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：一种高附着性的导热硅胶片，包括组分A和组分B，所述组分A包括以下重量份原料：端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷60-70份、含氢甲基硅油0.5-2份、改性碳化硼40-300份、甲基乙烯基MQ高粘度硅树脂1-3份、烯丙基缩水甘油醚1-3份、硅烷偶联剂1-2份；所述组分B包括以下重量份原料：端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷60-70份、含氢甲基硅油0.5-2份，改性碳纤维60-150份、氧化铝20-150份。
优选的，所述含氢甲基硅油的含氢量为0.5-0.7％。
优选的，所述硅烷偶联剂为乙烯基硅烷、氨基硅烷、丁二烯基三乙氧基硅烷中的任一种。
优选的，所述改性碳化硼的制备方法如下：
S1：将碳化硼和硅烷偶联剂分散于去离子水中，搅拌30-50min，得到反应液；
S2：对反应液予以离心过滤并烘干，得到改性碳化硼。
优选的，所述改性碳纤维的制备方法如下：以碳纤维为阳极，以石墨为阴极，在碳酸氢铵电解质中阳极氧化处理1-3min，得到改性碳纤维。
优选的，所述碳酸氢铵电解质的质量分数为8-10％。
优选的，所述氧化处理温度为25-30℃，电流密度为0.25-0.35A/m2。
本发明还提供了一种高附着性的导热硅胶片的制造工艺，具体包括以下步骤：
(1)将端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、含氢甲基硅油、改性碳化硼、甲基乙烯基MQ高粘度硅树脂和烯丙基缩水甘油醚放入搅拌器中，以800-1500r/min的转速搅拌20-25min，得到组分A；
(2)将端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、含氢甲基硅油，改性碳纤维、氧化铝放入搅拌器中，以1200-1800r/min的转速搅拌25-30min，得到组分B；
(3)将50％量的组分A放入基板上，平铺后加热固化并冷却至室温；
(4)将组分B放入步骤(3)固化后的样品上，平铺后加热固化并冷却至室温；
(5)再将剩余50％量的组分A放入步骤(4)固化后的样品上，平铺后加热固化并冷却至室温，得到高附着性的导热硅胶片。
本发明的有益效果：
本发明通过加入改性碳纤维，由于碳纤维表面光滑、浸胶能力较差，导致其与基体件粘合强度较低，利用阳极氧化的方式，以碳纤维为阳极，以石墨为阴极，在碳酸氢铵电解质中阳极氧化处理对碳纤维表面进行刻蚀和氧化，并在其表面接入-COOH和-OH等基团，提高了碳纤维的表面能和粗造度，有利于增强碳纤维和基体之间的粘合强度，从而提高了导热硅胶片的整体强度；
本发明通过加入组分A，利用硅烷偶联剂对碳化硼进行改性，有利于碳化硼的均匀分散；加入的甲基乙烯基MQ高粘度硅树脂和烯丙基缩水甘油醚提高了固化后组分A的粘接强度；最后采用组分A-组分B-组分A形成复合夹层架构，组分A固化后的粘接强度较好，组分B固化后的强度较好，复合夹层架构保证了硅胶片的高附着性和整体强度，实用性好。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高附着性的导热硅胶片，包括组分A和组分B，组分A包括以下重量份原料：端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷60份、含氢甲基硅油0.5份、改性碳化硼40份、甲基乙烯基MQ高粘度硅树脂1份、烯丙基缩水甘油醚1份、硅烷偶联剂1份；组分B包括以下重量份原料：端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷60份、含氢甲基硅油0.5份，改性碳纤维60份、氧化铝20份。
含氢甲基硅油的含氢量为0.5％；硅烷偶联剂为乙烯基硅烷。
改性碳化硼的制备方法如下：S1，将碳化硼和硅烷偶联剂分散于去离子水中，搅拌30min，得到反应液；S2，对反应液予以离心过滤并烘干，得到改性碳化硼。
改性碳纤维的制备方法如下：以碳纤维为阳极，以石墨为阴极，在碳酸氢铵电解质中阳极氧化处理1min，得到改性碳纤维；碳酸氢铵电解质的质量分数为8％；氧化处理温度为25℃，电流密度为0.25A/m2。
上述高附着性的导热硅胶片的制造工艺包括以下步骤：
(1)将端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、含氢甲基硅油、改性碳化硼、甲基乙烯基MQ高粘度硅树脂和烯丙基缩水甘油醚放入搅拌器中，以800r/min的转速搅拌20min，得到组分A；
(2)将端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、含氢甲基硅油，改性碳纤维、氧化铝放入搅拌器中，以1200r/min的转速搅拌25min，得到组分B；
(3)将50％量的组分A放入基板上，平铺后加热固化并冷却至室温；
(4)将组分B放入步骤(3)固化后的样品上，平铺后加热固化并冷却至室温；
(5)再将剩余50％量的组分A放入步骤(4)固化后的样品上，平铺后加热固化并冷却至室温，得到高附着性的导热硅胶片。
实施例2
一种高附着性的导热硅胶片，包括组分A和组分B，组分A包括以下重量份原料：端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷65份、含氢甲基硅油1份、改性碳化硼100份、甲基乙烯基MQ高粘度硅树脂2份、烯丙基缩水甘油醚2份、硅烷偶联剂1.5份；组分B包括以下重量份原料：端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷60份、含氢甲基硅油1份，改性碳纤维100份、氧化铝60份。
含氢甲基硅油的含氢量为0.6％；硅烷偶联剂为氨基硅烷。
改性碳化硼的制备方法如下：S1，将碳化硼和硅烷偶联剂分散于去离子水中，搅拌40min，得到反应液；S2，对反应液予以离心过滤并烘干，得到改性碳化硼。
改性碳纤维的制备方法如下：以碳纤维为阳极，以石墨为阴极，在碳酸氢铵电解质中阳极氧化处理1.5min，得到改性碳纤维；碳酸氢铵电解质的质量分数为9％；氧化处理温度为28℃，电流密度为0.25A/m2。
上述高附着性的导热硅胶片的制造工艺包括以下步骤：
(1)将端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、含氢甲基硅油、改性碳化硼、甲基乙烯基MQ高粘度硅树脂和烯丙基缩水甘油醚放入搅拌器中，以1000r/min的转速搅拌22min，得到组分A；
(2)将端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、含氢甲基硅油，改性碳纤维、氧化铝放入搅拌器中，以1200r/min的转速搅拌25min，得到组分B；
(3)将50％量的组分A放入基板上，平铺后加热固化并冷却至室温；
(4)将组分B放入步骤(3)固化后的样品上，平铺后加热固化并冷却至室温；
(5)再将剩余50％量的组分A放入步骤(4)固化后的样品上，平铺后加热固化并冷却至室温，得到高附着性的导热硅胶片。
实施例3
一种高附着性的导热硅胶片，包括组分A和组分B，组分A包括以下重量份原料：端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷65份、含氢甲基硅油1份、改性碳化硼100份、甲基乙烯基MQ高粘度硅树脂2份、烯丙基缩水甘油醚2份、硅烷偶联剂1.5份；组分B包括以下重量份原料：端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷60份、含氢甲基硅油1份，改性碳纤维100份、氧化铝60份。
含氢甲基硅油的含氢量为0.6％；硅烷偶联剂为丁二烯基三乙氧基硅烷。
改性碳化硼的制备方法如下：S1，将碳化硼和硅烷偶联剂分散于去离子水中，搅拌35min，得到反应液；S2，对反应液予以离心过滤并烘干，得到改性碳化硼。
改性碳纤维的制备方法如下：以碳纤维为阳极，以石墨为阴极，在碳酸氢铵电解质中阳极氧化处理1-3min，得到改性碳纤维；碳酸氢铵电解质的质量分数为10％；氧化处理温度为30℃，电流密度为0.3A/m2。
上述高附着性的导热硅胶片的制造工艺包括以下步骤：
(1)将端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、含氢甲基硅油、改性碳化硼、甲基乙烯基MQ高粘度硅树脂和烯丙基缩水甘油醚放入搅拌器中，以1200r/min的转速搅拌20min，得到组分A；
(2)将端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、含氢甲基硅油，改性碳纤维、氧化铝放入搅拌器中，以1600r/min的转速搅拌30min，得到组分B；
(3)将50％量的组分A放入基板上，平铺后加热固化并冷却至室温；
(4)将组分B放入步骤(3)固化后的样品上，平铺后加热固化并冷却至室温；
(5)再将剩余50％量的组分A放入步骤(4)固化后的样品上，平铺后加热固化并冷却至室温，得到高附着性的导热硅胶片。
实施例4
一种高附着性的导热硅胶片，包括组分A和组分B，组分A包括以下重量份原料：端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷70份、含氢甲基硅油2份、改性碳化硼150份、甲基乙烯基MQ高粘度硅树脂3份、烯丙基缩水甘油醚3份、硅烷偶联剂2份；组分B包括以下重量份原料：端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷70份、含氢甲基硅油2份，改性碳纤维120份、氧化铝30份。
含氢甲基硅油的含氢量为0.7％；硅烷偶联剂为乙烯基硅烷。
改性碳化硼的制备方法如下：S1，将碳化硼和硅烷偶联剂分散于去离子水中，搅拌50min，得到反应液；S2，对反应液予以离心过滤并烘干，得到改性碳化硼。
改性碳纤维的制备方法如下：以碳纤维为阳极，以石墨为阴极，在碳酸氢铵电解质中阳极氧化处理3min，得到改性碳纤维；碳酸氢铵电解质的质量分数为10％；氧化处理温度为30℃，电流密度为0.35A/m2。
上述高附着性的导热硅胶片的制造工艺包括以下步骤：
(1)将端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、含氢甲基硅油、改性碳化硼、甲基乙烯基MQ高粘度硅树脂和烯丙基缩水甘油醚放入搅拌器中，以1500r/min的转速搅拌25min，得到组分A；
(2)将端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、含氢甲基硅油，改性碳纤维、氧化铝放入搅拌器中，以1800r/min的转速搅拌30min，得到组分B；
(3)将50％量的组分A放入基板上，平铺后加热固化并冷却至室温；
(4)将组分B放入步骤(3)固化后的样品上，平铺后加热固化并冷却至室温；
(5)再将剩余50％量的组分A放入步骤(4)固化后的样品上，平铺后加热固化并冷却至室温，得到高附着性的导热硅胶片。
性能检测
试验方法：分别对实施例1-4高附着性的导热硅胶片进行测试，其中，拉伸强度：参照GB/T529-2008标准进行；导热系数：参照ASTM-D5470标准进行；初粘性球号：利用CNY-1初粘性测试仪测试。具体检测结果如表1所示。
表1性能检测
由上表能看出，本发明中的高附着性的导热硅胶片的黏附性、强度均较好。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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