CN116535863A - 一种导热硅凝胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种导热硅凝胶及其制备方法，涉及导热材料技术领域。所述方法包括：将乙烯基硅油与催化剂混合均匀，加入端含氢硅油并混合均匀、加热处理，再加入粘度不同的多种侧含氢硅油，反应后得到基体硅树脂；向所述基体硅树脂中加入偶联剂，再加入导热填料，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。本发明的导热硅凝胶既能够避免出油量过大，又能够保证硅胶具有较高的挤出速度及挤出量，保证施胶速度。
Description
技术领域
本发明涉及导热材料技术领域，具体而言，涉及一种导热硅凝胶及其制备方法。
背景技术
随着电子元器件的快速发展，功率不断提升，对散热的要求也不断提高，为保证器件正常运行，一般在器件上安装散热片，去除多余的热量以保持器件的工作温度。但是，器件与散热片之间不可避免地会出现空隙，空隙里的空气使得散热受阻，从而增加界面热阻，影响器件的散热效果，因此通常会利用导热界面材料例如导热硅凝胶填充在器件与散热器之间的空隙内，以将发热源散发的热量传递给散热片，降低界面热阻，提高器件散热性能。
现有的导热硅凝胶多为单组份预固化产品，其施胶流速相对较慢。而现场施胶后再固化的单组份高导热硅凝胶不仅具有较高的施胶速度，且可靠性也较高，但是为了保证一定的施胶速度，也就是高的挤出速率，就要求凝胶本身具有较低的粘度。现有技术中通常的做法是使用低粘度基体硅树脂和大粒径的导热填料进行复合，但是，低分子硅油在长时间储存过程中易出现相分离，且施胶后或使用过程中易渗出并吸附在器件上，导致器件被污染，从而引发部分器件功能失效，严重影响器件的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的问题是现有的单组份导热硅凝胶为满足一定的施胶速度而采用低粘度的小分子硅油为基体，并填充大粒径导热填料以满足凝胶的导热性能，但是存在硅油易渗出而污染器件，进而造成器件功能失效等问题。
为解决上述问题，本发明提供一种导热硅凝胶的制备方法，包括：
将乙烯基硅油与催化剂混合均匀，加入端含氢硅油并混合均匀、加热处理，再加入粘度不同的多种侧含氢硅油，反应后得到基体硅树脂；
向所述基体硅树脂中加入偶联剂，再加入导热填料，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。
较佳地，所述侧含氢硅油包括粘度为100-600cp的第一侧含氢硅油以及粘度为50-200cp的第二侧含氢硅油；所述侧含氢硅油的加入顺序为：按照所述侧含氢硅油的粘度从大到小依次加入。
较佳地，所述乙烯基硅油的粘度为30-200cp。
较佳地，所述端含氢硅油的粘度为30-80cp。
较佳地，所述导热填料包括粒径为80-100μm、30-50μm、0.5-1.5μm、3-6μm的填料，其中，粒径为80-100μm的填料占所述导热填料总量的40-59％，粒径为30-50μm的填料占所述导热填料总量的8-12％、粒径为0.5-1.5μm的填料占所述导热填料总量的13-30％、粒径3-6μm的填料占所述导热填料总量的14-35％。
较佳地，所述导热填料包括粒径为1μm和5μm的氧化锌，以及粒径为1μm、5μm、40μm和90μm的氧化铝。
较佳地，以重量份计，各组成的含量为：所述乙烯基硅油3-5％，所述催化剂0.07-0.2％，所述端含氢硅油0.1-0.5％、、所述第一侧含氢硅油0.2-0.4％、所述第二侧含氢硅油0.5-1.5％、所述偶联剂0.05-0.3％、所述导热填料93-96％。
较佳地，所述加热处理的条件为加热至100-110℃并搅拌1-1.5h。
较佳地，所述偶联剂包括三乙基硅烷，所述催化剂为用乙烯基硅油和铂金催化剂配制的潜伏型催化剂，所述催化剂中铂金含量为1000ppm。
本发明还提供一种导热硅凝胶，采用如上所述的导热硅凝胶的制备方法制得。
本发明的导热硅凝胶的制备方法相较于现有技术的优势在于：
本发明通过不同结构的含氢硅油之间的交联设计，并控制端含氢、侧含氢硅油的添加顺序，先加入端含氢硅油再加入侧含氢硅油，以控制硅树脂的结构，得到具有树枝状结构的基体硅树脂，可以保持硅树脂固化前的低粘度状态，以保证挤出速度，同时通过增加固化后树脂的交联程度，降低交联点的集中程度，使硅油分子链呈树枝状，分子链分布更加曲折，从而降低渗油率且保持基体硅树脂的低硬度，使得本发明的导热硅凝胶既能够避免出油量过大，又能够保证硅胶具有较高的挤出速度及挤出量，保证施胶速度。
本发明的导热硅凝胶相较于现有技术的优势与其制备方法相较于现有技术的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例中导热硅凝胶的制备方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
导热硅凝胶包括双组份导热硅胶和单组份导热硅胶，双组份导热硅胶在固化时存在吸热和放热现象，固化收缩率大，导致其粘接性能较差。而单组份导热硅胶属于室温固化有机硅橡胶，以有机硅为主体，填充导热材料等高分子材料，固化时不吸热、不放热，固化后收缩率小，对材料的粘接性较好。但是单组份导热硅胶的热阻较高，导热性能有待改善，且需要保证一定的施胶速度。因此现有技术中通常选择低粘度的有机硅为基体，以保证具有较高的挤出速率，从而获得一定的施胶速度。同时，选择大粒径的导热填料，以改善导热效果。但是，导热硅胶的基本材料是有机硅，导热硅胶长期处于高温环境中，有机硅易于在高温影响下产生硅氧烷等低分子，即通常所说的硅油，从而出现渗油现象。
为解决上述问题，如图1所示，本发明实施例提供一种导热硅凝胶的制备方法，包括：
将乙烯基硅油与催化剂混合均匀，加入端含氢硅油并混合均匀、加热处理，再加入粘度不同的多种侧含氢硅油，反应后得到基体硅树脂；
向所述基体硅树脂中加入偶联剂，再加入导热填料，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。
本实施例将乙烯基硅油与多种不同结构的含氢硅油交联，其中，含氢硅油包括端含氢硅油和侧含氢硅油，侧含氢硅油包括具有不同粘度的侧含氢硅油。由于硅油分子中含有的硅氢键(Si-H)较为活泼，易发生交联反应，因此，本实施例通过端含氢和侧含氢硅油的加入，改变硅氢键的位置，进而改变发生交联反应的位置，端含氢的加入相当于乙烯基硅油链的增长，类似于“树干”，侧含氢的加入相当于乙烯基硅油链的分支，类似于“树枝”；另硅油粘度不同的根本原因在于硅油分子量及分子链长等的不同，因此侧含氢硅油的结构也具有多种，因此，本实施例是将单一粘度的乙烯基硅油与不同结构的多种含氢硅油交联，得到具有树枝状结构的基体硅树脂。示例性地，侧含氢硅油的结构式如下所示:
端含氢硅油的结构式如下所示：
其中，m，n为大于0的整数。
本实施例通过不同结构的含氢硅油之间的交联设计，并控制端含氢、侧含氢硅油的添加顺序，先加入端含氢硅油再加入侧含氢硅油，以控制硅树脂的结构，得到具有树枝状结构的基体硅树脂，一方面，可以保持硅树脂固化前的低粘度状态，以保证挤出速度，另一方面，通过增加固化后树脂的交联程度，降低交联点的集中程度，使硅油分子链呈树枝状，分子链分布更加曲折，从而降低渗油率且保持基体硅树脂的低硬度，即树枝状的硅树脂出油量更低，且由于交联点集中程度降低，交联密度低，因此保持基体硅树脂较低的硬度，使其具有良好的柔软性。
与现有技术中大部分单组份导热硅胶选用单一粘度的乙烯基硅油极易出现渗油的情况相比，本实施例通过将乙烯基硅油与包括端含氢和侧含氢硅油等不同结构的含氢硅油交联，得到具有树枝状结构的交联结构，端含氢硅油相当于“树干”，也因此先加入，侧含氢硅油相当于“树枝”，也因此后加入，使得本实施例的导热硅凝胶既能够避免出油量过大，又能够保证硅胶具有较高的挤出速度及挤出量，保证施胶速度。
其中一些实施方式中，粘度不同的多种侧含氢硅油的加入顺序，按照粘度从大至小的顺序加入，即先加入分子链长度较大的侧含氢硅油，再加入分子链长度较小的侧含氢硅油，由此，在端含氢硅油形成骨干结构的基础上，再交联不同链长的侧含氢硅油，以形成树枝状的交联结构。
优选示例中，所述侧含氢硅油包括粘度为100-600cp的第一侧含氢硅油以及粘度为50-200cp的第二侧含氢硅油；乙烯基硅油的粘度为50-200cp；端含氢硅油的粘度为30-80cp。
所述侧含氢硅油的加入顺序为：按照侧含氢硅油的粘度从大到小依次加入。本实施例中，按照侧含氢硅油的粘度大小顺序依次加入所述侧含氢硅油包括：依次加入所述第一侧含氢硅油和所述第二侧含氢硅油。
进一步地，所述乙烯基硅油的粘度优选为50cp，所述端含氢硅油的粘度优选为30cp，所述第一侧含氢硅油的粘度优选为500cp，所述第二侧含氢硅油的粘度优选为100cp。
本实施例中，采用粘度为50cp的乙烯基硅油，并采用三种含氢硅油，分别为粘度为500cp、100cp的侧链含氢硅油以及粘度为30cp的端含氢硅油。通过选用上述结构的基础硅油(乙烯基硅油)、含氢硅油，并控制添加顺序为先向基础硅油中加入端含氢硅油，使得端含氢硅油优先与基础硅油发生交联反应，然后再依次加入链长较大的、链长较小的侧含氢硅油，以在形成骨干结构的交联结构上进一步形成“小树杈”，最终得到树枝状结构的基体硅树脂，既能够保持其具有较低的硬度，以便于进行挤出，保持施胶速度，同时导热填料填充在树枝状交联结构中，有利于导热填料分布均匀，保证硅胶具有较高的导热系数。
其中一些实施方式中，第一侧含氢硅油的含氢量优选为0.5mmol/g，第二侧含氢硅油的含氢量优选为1.0mmol/g。
选用上述含氢量的含氢硅油，可使基础硅油与含氢硅油之间进行充分的交联反应，同时这个含氢量又不会导致交联点过于密集，保证导热硅凝胶具有较高的密着力。
其中一些实施方式中，所述导热填料包括粒径为80-100μm、30-50μm、0.5-1.5μm、3-6μm的填料，其中，粒径为80-100μm的填料占所述导热填料总量的40-59％，粒径为30-50μm的填料占所述导热填料总量的8-12％、粒径为0.5-1.5μm的填料占所述导热填料总量的13-30％、粒径3-6μm的填料占所述导热填料总量的14-35％。需要说明的是，本实施例中填料的粒径是指平均粒径。
当填充相同比例的导热填料时，填料的粒径越大，导热系数越高，挤出速率越高，但出油越严重，而填料的粒径越小，虽出油少，但导热系数低，影响导热性能，且挤出速度也越低，影响施胶速度。因此本实施例中，采用不同粒径的填料粉体作为导热填料，利用小粒径填料增加胶体吸油值，锁死可能外渗的油，利用大粒径填料保证胶体具有一定的流动速度和导热系数，由此保证导热凝胶既有较高的导热系数，又有良好的的挤出速率和很小的渗油率。具体地，采用粒径为80-100μm的填料占所述导热填料总量的40-59％，粒径为30-50μm的填料占所述导热填料总量的8-12％、粒径为0.5-1.5μm的填料占所述导热填料总量的13-30％、粒径3-6μm的填料占所述导热填料总量的14-35％。
优选实施例中，大粒径填料选用90μm的填料，中粒径填料选用40μm的填料，细微填料优选1-5μm，其中，0.5-1.5μm的选用1μm，3-6μm的优选5μm的填料。
其中，选用1-5μm等小颗粒能够填充大粒径颗粒间缝隙，在凝胶挤出时能够充当滚珠效用，在一定条件下有助于凝胶的流动性，并且小粒径的粉体能够改善凝胶的出油；选用30-50μm颗粒是为了粉体级配，配合小粒径粉体和大粒径粉体完成粉体的紧密堆积，增大填充量从而提高导热系数；选用80-100μm粒径粉体是为了提高整体的导热性能，提高挤出速率。
在一些具体的实施方式中，所述导热填料包括粒径为1μm和5μm的氧化锌、粒径为1μm、5μm、40μm和90μm的氧化铝。
本实施例选用氧化锌和氧化铝两种导热填料，其中，氧化锌包括两种，粒径分别为1μm、5μm，纯度均≥99％。氧化铝为球形氧化铝，包括四种粒径，分别为1μm、5μm、40μm和90μm，纯度均≥99％。本实施例通过小粒径氧化锌和氧化铝增加胶体吸油值，锁定可能外渗的油，同时添加一定比例的大粒径球形氧化铝，用以保证胶体一定的流动速度和导热凝胶的导热系数。
其中一些实施方式中，所述导热填料的填充比例为93-96％。所谓导热填料的填充比例是指导热填料占总体的比例，总体包括基础硅油、含氢硅油、催化剂、偶联剂、导热填料。通过将导热填料的填充比例设置在上述范围内，使所制备的导热凝胶既能够具有较高的导热性能，又能够保证一定的挤出速度，具有良好的施胶速度。
在一些具体的实施例中，以重量份计，导热硅凝胶各组成的含量为：所述乙烯基硅油3-5％，所述催化剂0.07-0.2％，所述端含氢硅油0.1-0.5％、所述第一侧含氢硅油0.2-0.4％、所述第二侧含氢硅油0.5-1.5％、偶联剂0.05-0.3％、导热填料93-96％。其中导热填料中，粒径为80-100μm的填料占所述导热填料总量的40-59％，粒径为30-50μm的填料占所述导热填料总量的8-12％、粒径为0.5-1.5μm的填料占所述导热填料总量的13-30％、粒径3-6μm的填料占所述导热填料总量的14-35％。
其中一些实施方式中，所述偶联剂包括三乙基硅烷，所述催化剂包括铂金催化剂。所述加热处理的条件为加热至100-110℃并搅拌1-1.5h。
在一些将具体的实施例中，导热硅凝胶的制备方法包括以下步骤：
以重量份计，将乙烯基硅油5-5.5份与催化剂0.1份混合均匀，加入端含氢硅油0.2-0.4份混合均匀后加热至100-110℃并搅拌1-1.5h，再依次加入粘度为500cp的第一侧含氢硅油0.4-0.6份、粘度为100cp的第二侧含氢硅油1.0-1.5份后继续加热搅拌1-1.5h，得到基体硅树脂；
向所述基体硅树脂中加入偶联剂0.1份，再加入导热填料136份，具体为：先加入平均粒径为1μm和5μm的氧化锌及平均粒径为1μm、5μm的氧化铝共计45份，抽真空搅拌30min，然后加入平均粒径为40μm的氧化铝10-15份，搅拌20min，再加入平均粒径为90μm的氧化铝100份，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。
本发明实施例还提供一种导热硅凝胶，采用上述的导热硅凝胶的制备方法制得。
采用上述方法制得的导热硅凝胶，经测试，其渗油低于1mm，挤出率高于70g/min，固化后肖氏硬度小于70，即采用shoreOO(高精度数显邵氏硬度计)测试的硬度，也称为肖氏硬度。
其中，渗油测试方法为，取1mL未固化凝胶，置于A4纸上，用透明PET膜压成1mm厚圆饼状。室温静置2小时，后于100℃下烘烤12小时，在高温下，游离的硅油会被纸张吸走。通过观察油圈与原来凝胶位置的距离，判断出油量的大小。
挤出率测试方法为，将凝胶装入标准30ccEFD管中，用90psi的压力挤出1min，称量1min时间内挤出的凝胶的质量。
下面通过具体实施例以及对比例对本发明作进一步说明。以下实施例所用原料分别为：乙烯基硅油(粘度50cp)，含氢硅油三种(两种侧链含氢500cp、100cp，一种端含氢硅油30cp)，催化剂(3500ppm潜伏性铂金催化剂)；导热填料：氧化锌两种：纯度≥99％，平均粒径1μm、5μm；球形氧化铝四种：纯度≥99％，平均粒径1μm、5μm、40μm、90μm，偶联剂选用三乙基硅烷。
实施例1
取50cp乙烯基硅油5.2份、铂金催化剂0.1份，混合均匀，加入30cp端含氢硅油0.3份，混合均匀后，加热至100℃并搅拌1h。加入500cp、含氢量为0.5mmol/g的侧含氢硅油0.5份，100cp、含氢量为1.0mmol/g的侧含氢硅油1.3份，继续搅拌1h，使乙烯基及含氢硅油反应完全。
加入三乙基硅烷0.1份，以增加导热粉体与硅油之间的亲和力。加入1μm氧化锌8份，5μm氧化锌20份，1μm氧化铝10份，5μm氧化铝17份，抽真空搅拌30min，然后加入40μm氧化铝11份，搅拌20min，再加入90μm氧化铝70份，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。
对本实施例制得的导热硅凝胶进行测试，其挤出率为75g/min，渗油<1mm，肖氏硬度63，导热率6.5W/m.K。
实施例2
取50cp乙烯基硅油5.2份、铂金催化剂0.1份，混合均匀，加入30cp端含氢硅油0.3份，混合均匀后，加热至100℃并搅拌1h。加入500cp、含氢量为0.5mmol/g的侧含氢硅油0.5份，100cp、含氢量为1.0mmol/g的侧含氢硅油1.3份，继续搅拌1h，使乙烯基及含氢硅油反应完全。
加入三乙基硅烷0.1份，以增加导热粉体与硅油之间的亲和力。加入1μm氧化锌8份，1μm氧化铝12份，5μm氧化铝40份，抽真空搅拌30min，然后加入40μm氧化铝16份，搅拌20min，再加入90μm氧化铝60份，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。
对本实施例制得的导热硅凝胶进行测试，其挤出率为71g/min，渗油<1mm，肖氏硬度62，导热率6.0W/m.K。
实施例3
取50cp乙烯基硅油5.2份、铂金催化剂0.1份，混合均匀，加入30cp端含氢硅油0.3份，混合均匀后，加热至100℃并搅拌1h。加入500cp、含氢量为0.5mmol/g的侧含氢硅油0.5份，100cp、含氢量为1.0mmol/g的侧含氢硅油1.3份，继续搅拌1h，使乙烯基及含氢硅油反应完全。
加入三乙基硅烷0.1份，以增加导热粉体与硅油之间的亲和力。加入1μm氧化锌10份，1μm氧化铝20份，5μm氧化铝30份，抽真空搅拌30min，然后加入40μm氧化铝16份，搅拌20min，再加入90μm氧化铝60份，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。
对本实施例制得的导热硅凝胶进行测试，其挤出率为70g/min，渗油<1mm，肖氏硬度68，导热率6.2W/m.K。
实施例4
取50cp乙烯基硅油5.2份、铂金催化剂0.1份，混合均匀，加入30cp端含氢硅油0.3份，混合均匀后，加热至100℃并搅拌1h。加入500cp、含氢量为0.5mmol/g的侧含氢硅油0.5份，100cp、含氢量为1.0mmol/g的侧含氢硅油1.3份，继续搅拌1h，使乙烯基及含氢硅油反应完全。
加入三乙基硅烷0.1份，以增加导热粉体与硅油之间的亲和力。加入0.7μm氧化锌10份，0.3μm氧化铝5份，1μm氧化铝15份，5μm氧化铝30份，抽真空搅拌30min，然后加入40μm氧化铝16份，搅拌20min，再加入90μm氧化铝60份，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。
对本实施例制得的导热硅凝胶进行测试，其挤出率为80g/min，渗油<1mm，肖氏硬度60，导热率6.3W/m.K。
对比例1
取50cp乙烯基硅油5.2份、铂金催化剂0.1份，混合均匀，加入30cp端含氢硅油0.1份，混合均匀后，加热至100℃并搅拌1h。加入500cp、含氢量为0.5mmol/g的侧含氢硅油0.6份，100cp、含氢量为1.0mmol/g的侧含氢硅油1.4份，继续搅拌1h，使乙烯基及含氢硅油反应完全。
加入三乙基硅烷0.1份，以增加导热粉体与硅油之间的亲和力。加入1μm氧化锌8份，1μm氧化铝12份，5μm氧化铝40份，抽真空搅拌30min，然后加入40μm氧化铝16份，搅拌20min，再加入90μm氧化铝60份，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。
对制得的导热硅凝胶进行测试，其挤出率为35g/min，渗油＞1mm，肖氏硬度62，导热率6.0W/m.K。与实施例2相比，侧含氢硅油的量增加，端含氢硅油的量降低，导致挤出量急剧降低。
对比例2
取50cp乙烯基硅油5.2份、铂金催化剂0.1份，混合均匀，加入30cp端含氢硅油0.3份，混合均匀后，加热至100℃并搅拌1h。加入500cp、含氢量为0.5mmol/g的侧含氢硅油0.5份，100cp、含氢量为1.0mmol/g的侧含氢硅油1.3份，继续搅拌1h，使乙烯基及含氢硅油反应完全。
加入三乙基硅烷0.1份，以增加导热粉体与硅油之间的亲和力。加入0.7μm氧化锌7份，0.3μm氧化铝5份，1μm氧化铝8份，5μm氧化铝20份，抽真空搅拌30min，然后加入40μm氧化铝16份，搅拌20min，再加入90μm氧化铝80份，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。
对制得的导热硅凝胶进行测试，其挤出率为55g/min，渗油＞1mm，肖氏硬度55，导热率6.7W/m.K。本对比例中，导热填料中粗粉过多，虽然导热升高，但导致挤出率偏低，出油量较多。
对比例3
取50cp乙烯基硅油5.2份、铂金催化剂0.1份，混合均匀，加入30cp端含氢硅油0.3份，混合均匀后，加热至100℃并搅拌1h。加入500cp、含氢量为0.5mmol/g的侧含氢硅油0.5份，100cp、含氢量为1.0mmol/g的侧含氢硅油1.3份，继续搅拌1h，使乙烯基及含氢硅油反应完全。
加入三乙基硅烷0.1份，以增加导热粉体与硅油之间的亲和力。加入0.7μm氧化锌15份，0.3μm氧化铝10份，1μm氧化铝20份，5μm氧化铝30份，抽真空搅拌30min，然后加入40μm氧化铝16份，搅拌20min，再加入90μm氧化铝45份，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。
对制得的导热硅凝胶进行测试，其挤出率为40g/min，渗油<1mm，肖氏硬度64，导热率5.8W/m.K。本对比例中，导热填料中粗粉较少，细粉过多，虽然渗油量较低，但导热率也较低，且挤出速率急剧下降。
对比例4
取50cp乙烯基硅油5.0份、铂金催化剂0.1份，混合均匀，加入30cp端含氢硅油0.5份，混合均匀后，加热至100℃并搅拌1h。加入500cp、含氢量为0.5mmol/g的侧含氢硅油0.2份，100cp、含氢量为1.0mmol/g的侧含氢硅油1.3份，继续搅拌1h，使乙烯基及含氢硅油反应完全。
加入三乙基硅烷0.1份，以增加导热粉体与硅油之间的亲和力。加入1μm氧化锌8份，1μm氧化铝12份，5μm氧化铝40份，抽真空搅拌30min，然后加入40μm氧化铝16份，搅拌20min，再加入90μm氧化铝60份，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。
对制得的导热硅凝胶进行测试，其挤出率为45g/min，渗油＞1mm，肖氏硬度62，导热率6.0W/m.K。本对比例中，端含氢硅油加入量较大，导致出油量也较大。
实施例1-实施例4、对比例1-对比例4所用原料及含量如表1、表2所示，对其制得的导热硅凝胶进行测试的结果如表3所示。表1、表2中数据均为重量份。
表1：
表2：
备注：表中“/”表示未添加。
表3：
| 挤出率 | 渗油 | 肖氏硬度 | 导热率 | |
| 实施例1 | 75g/min | <1mm | 63 | 6.5W/m.K |
| 实施例2 | 71g/min | <1mm | 62 | 6.0W/m.K |
| 实施例3 | 70g/min | <1mm | 68 | 6.2W/m.K |
| 实施例4 | 80g/min | <1mm | 60 | 6.3W/m.K |
| 对比例1 | 35g/min | ＞1mm | 62 | 6.0W/m.K |
| 对比例2 | 55g/min | ＞1mm | 55 | 6.7W/m.K |
| 对比例3 | 40g/min | <1mm | 64 | 5.8W/m.K |
| 对比例4 | 45g/min | ＞1mm | 62 | 6.0W/m.K |
根据表1、表3可知，乙烯基硅油、端含氢硅油、侧含氢硅油的比例需控制在一定范围内，以得到特定的硅树脂树枝状结构。当端含氢硅油量较大，使得“树干”太长，易导致导热硅凝胶出油量较大(对比例4)，当端含氢硅油量较小，而侧含氢硅油量较大时，使得“树干”太短，而“树枝”较多，同样导热填料粉体搭配下，易导致挤出量较低(对比例1。
根据表2、表3可知，通过引入极小粒径(1-5μm)的氧化锌、氧化铝颗粒，锁死原材料中可能渗出的硅油，通过大粒径(≥70μm)的氧化铝颗粒，保证凝胶的导热性能和挤出速率。但是导热填料中粗粉和细粉过多或过少，均会对渗油量、挤出速率和导热系数等产生不利，例如粗粉含量过少，细粉过多(对比例3)，会导致导热性较差(5.8W/m.K)、挤出速率也大幅降低(40g/min)。而粗粉含量过多，例如对比例2中90μm氧化铝大幅增加，导致挤出率偏低，出油量较多。
综上，本实施例通过选择合适粘度的乙烯基硅油、多种不同结构的含氢硅油，并按照先加端含氢硅油、再加侧含氢硅油的添加顺序，在合适的组分含量下，获得具有树枝状结构的硅树脂，解决硅油易渗出与施胶速度之间不能平衡的问题，同时还通过导热填料的不同粒径级配，最终获得的导热硅凝胶，能够平衡导热效果、挤出速率及渗油量等各指标，使得导热硅凝胶既具有高导热性，同时也能够保证一定的挤出速率，且出油量较低。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种导热硅凝胶的制备方法，其特征在于，包括：
将乙烯基硅油与催化剂混合均匀，加入端含氢硅油并混合均匀、加热处理，再加入粘度不同的多种侧含氢硅油，反应后得到基体硅树脂；
向所述基体硅树脂中加入偶联剂，再加入导热填料，搅拌均匀后抽真空脱去气泡，得到导热硅凝胶。
2.根据权利要求1所述的导热硅凝胶的制备方法，其特征在于，所述侧含氢硅油包括粘度为100-600cp的第一侧含氢硅油以及粘度为50-200cp的第二侧含氢硅油；所述侧含氢硅油的加入顺序为：按照所述侧含氢硅油的粘度从大到小依次加入。
3.根据权利要求2所述的导热硅凝胶的制备方法，其特征在于，所述乙烯基硅油的粘度为30-200cp。
4.根据权利要求2所述的导热硅凝胶的制备方法，其特征在于，所述端含氢硅油的粘度为30-80cp。
5.根据权利要求1所述的导热硅凝胶的制备方法，其特征在于，所述导热填料包括粒径为80-100μm、30-50μm、0.5-1.5μm、3-6μm的填料，其中，粒径为80-100μm的填料占所述导热填料总量的40-59％，粒径为30-50μm的填料占所述导热填料总量的8-12％、粒径为0.5-1.5μm的填料占所述导热填料总量的13-30％、粒径3-6μm的填料占所述导热填料总量的14-35％。
6.根据权利要求1所述的导热硅凝胶的制备方法，其特征在于，所述导热填料包括粒径为1μm和5μm的氧化锌，以及粒径为1μm、5μm、40μm和90μm的氧化铝。
7.根据权利要求2所述的导热硅凝胶的制备方法，其特征在于，以重量份计，各组成的含量为：所述乙烯基硅油3-5％，所述催化剂0.07-0.2％，所述端含氢硅油0.1-0.5％、所述第一侧含氢硅油0.2-0.4％、所述第二侧含氢硅油0.5-1.5％、所述偶联剂0.05-0.3％、所述导热填料93-96％。
8.根据权利要求1所述的导热硅凝胶的制备方法，其特征在于，所述加热处理的条件为加热至100-110℃并搅拌1-1.5h。
9.根据权利要求1所述的导热硅凝胶的制备方法，其特征在于，所述偶联剂包括三乙基硅烷，所述催化剂为用乙烯基硅油和铂金催化剂配制的潜伏型催化剂，所述催化剂中铂金含量为1000ppm。
10.一种导热硅凝胶，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的导热硅凝胶的制备方法制得。
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