專利名稱：高導熱絕緣灌封材料及制備方法
技術領域：
本發明屬于導熱復合材料技術領域，特別涉及高導熱絕緣灌封材料及其制備技術。
背景技術：
近年來，由于大功率電子設備的快速發展，芯片能耗的迅速提升，特別是在軍工等高科技領域，大功率模塊電源在武器裝備系統中的應用不斷增加，其在使用過程中產生的熱量也不短增大。為了保證電子產品和系統的性能穩定以及延長產品的使用壽命，這就對我們的導熱灌封材料的導熱性能提出了更高的要求。導熱灌封材料主要是填充在兩個面的間隙之中，以排除間隙內部空氣，提高熱傳導能力，及時將器件內部產生的熱量傳導出來，維持器件工作環境相對穩定，同時保護器件不受外界各種理化因素的影響，此類材料是一種用途廣泛的功能性材料。傳統的灌封材料主要為高分子材料，主要有以環氧樹脂、硅橡膠和聚氨酯等等作為基體膠，無機導熱陶瓷材料作為填料制成的填充型復合材料，但由于填料的增粘效應比較明顯，填充量較低，填料顆粒間存在空隙，增大了體系熱阻，使得灌封膠體系的導熱系數較低。近期有研究用納米氮化鋁等高熱導率材料作為填料以實現較高的導熱性能，但由于這些材料成本十分高昂，極大的限制了產品的大規模應用。因此，如何改變材料組分和制備工藝，從而在合理價格下獲得優異的導熱性能是導熱灌封材料領域亟需解決的問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種高導熱絕緣灌封材料及其制備方法，以使其導熱性能得到提高，介電性能優良，成本降低，并且具有高溫下不易分解，流動性較好等特點。
本發明解決所述技術問題采用的技術方案是，高導熱絕緣灌封材料，其特征在于，以質量百分比計，包括下述組分:甲基乙烯基硅橡膠A組分5 14甲基乙烯基硅橡膠B組分5 14
30um氧化鋁35 863um氧化銀2- 40氮化硼I 10
碳化硅0.1 I
Y-(甲基丙烯酰氧)丙基二甲氧基硅烷0.1 I本發明所述甲基乙烯基硅橡膠屬于雙組份室溫硫化型硅橡膠，其A組分為甲基乙烯基硅橡膠的基體膠與交聯劑的混合物、B組分為基體膠與催化劑的混合物，A、B兩個組分按照1:1的質量比混合、固化；所述氧化招為球形ct 一Al2O3,包括3um與30um兩種粒徑的氧化鋁；氮化硼為六方晶型氮化硼，粉體的粒徑范圍在f IOum之間、D50為5um。

需要說明的是，本發明采用的甲基乙烯基硅橡膠A組分、甲基乙烯基硅橡膠B組分系中藍晨光化工研究院有限公司市售成熟產品有機硅透明灌封膠GMX-8103，A組分/B組分系廠家確定的標準產品名稱。本發明還提供高導熱絕緣灌封材料的制備方法:步驟I將白炭黑、Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基硅橡膠A組分按照一定的質量比在高速攪拌分散機上使用1000轉/分鐘的轉速進行攪拌、分散，攪拌過程中依次分別加入氮化硼、大小粒徑氧化鋁，攪拌分散一個小時。步驟2將步驟I所得的混合液體真空抽泡2 3次，得到導熱灌封材料甲組分。步驟3將步驟I中的甲基乙烯基硅橡膠A組分換成甲基乙烯基硅橡膠B組分，保持各成分的質量配比，重復步驟I與步驟2，得到導熱灌封材料乙組分。步驟4將步驟2、3得到的導熱灌封材料的甲、乙組分按照1:1的質量比進行混合攪拌，然后真空抽泡2 3次，即可得到導熱灌封膠，其在室溫下可以自然硫化，也可加熱加速硫化。本發明的有益效果是，本發明工藝簡單、可操作性強，成本較低，有利于實現批量化生產；制備的導熱灌封材料在保持高絕緣性、低介電常數以及良好的加工性能的同時，也保證了其導熱性能的優異。特別是，經過實驗確定，3um與30um兩種粒徑的氧化鋁混合能得到最佳的技術指標。本發明的灌封材料主要參數為:熱導率:彡2.0ff/m.K粘度:A組分彡 20，OOOmPa.s’ B 組分彡 24，OOOmPa.s介電性能(IOOMHz ):介電常數彡5，損耗系數彡0.03體積電阻:彡1.0X IO14 Ω.m
具體實施方式
具體實施方式
一一種導熱灌封材料，由基體樹脂、導熱填料和添加劑組成，各組分按如下質量百分比互混:
權利要求
1.高導熱絕緣灌封材料，其特征在于，以質量百分比計，包括下述組分:甲基乙烯基硅橡膠A組分5 14甲基乙烯基硅橡膠B組分5 1430um氧化鋁35 863um氧化鉛2-40氮化硼1 10碳化硅0.1 1Y-(甲基丙烯酰氧)丙基二甲氧基硅烷0.1 I。
2.如權利要求1所述的高導熱絕緣灌封材料，其特征在于，甲基乙烯基硅橡膠A組分和甲基乙烯基硅橡膠B組分質量比為1:1 ;所述氧化鋁為球形α — Al2O3，包括3um與30um兩種粒徑的氧化鋁；氮化硼為六方晶型氮化硼，粉體的粒徑范圍在f IOum之間，D50為5um。
3.如權利要求1所述的高導熱絕緣灌封材料，其特征在于，氧化鋁與氮化硼的質量比在15:1 2:1之間。
4.如權利要求1所述的高導熱絕緣灌封材料，其特征在于，各組分為:甲基乙烯基硅橡膠A組分9 8甲基乙烯基硅橡膠B組分9 83 Oum氧化鉛63.43um 氧化IS15氮化.I碳化硅0.17Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.83 。
5.如權利要求1所述的高導熱絕緣灌封材料，其特征在于，各組分為:甲基乙烯基硅橡膠A組分8.5甲基乙烯基硅橡膠B組分8.530um氧化培663um氧化銀15氮化硼 I碳化硅0.17Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅垸0.83 ο
6.如權利要求1所述的高導熱絕緣灌封材料，其特征在于，各組分為:甲基乙烯基硅橡膠A組分8.5甲基乙烯基硅橡膠B組分8.530um氧化鋁643um氧化鋁16氮化硼2碳化硅0.17Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.83 。
7.如權利要求1所述的高導熱絕緣灌封材料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟:步驟I將白炭黑、Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基硅橡膠A組分按照一定的質量比在高速攪拌分散機上使用1000轉/分鐘的轉速進行攪拌、分散，攪拌過程中依次分別加入氮化硼、大小粒徑氧化鋁，攪拌分散一個小時；步驟2將步驟I所得的混合液體真空抽泡2 3次，得到導熱灌封材料甲組分；步驟3將步驟I中的甲基乙烯基硅橡膠A組分換成甲基乙烯基硅橡膠B組分，保持各成分的質量配比，重復步驟I與步驟2，得到導熱灌封材料乙組分；步驟4將步驟2、3得到的導熱灌封材料的甲、乙組分按照1:1的質量比進行混合攪拌，然后真空抽泡2 3次，即可得到導熱灌封膠。
全文摘要
高導熱絕緣灌封材料，屬于導熱復合材料技術領域。以質量百分比計，本發明包括下述組分。本發明介電性能優良，成本降低，并且具有高溫下不易分解，流動性較好等特點。
文檔編號C08K3/28GK103073895SQ20121059156
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年9月12日
發明者鄧龍江, 唐裕沛, 謝建良, 宋鎮江, 彭佳寧, 梁迪飛 申請人:電子科技大學