本发明涉及导热材料，具体为一种易操作单面粘超柔高导热垫片及其制备方法。
背景技术：
1、随着电子设备的性能和功能的提高，设备产生的热量随之增加，这就使得热量能有效地散发、消散和冷却变得尤为重要。对于5g智能手机和ar/vr设备等高性能移动产品，由于采用高性能芯片和追求减轻重量的高度集成设计，导致散热部件的安装空间受到限制，因此利用高导热垫片可以带来更好地散热。
2、但现阶段高导热垫片一般都存在着硬度高，老化后粉化，渗油等问题，并不能很好的填充发热器件和散热片或金属底座之间的空气间隙，则就会严重阻碍热量在接触面之间的传递。而超柔导热垫片就可以很好的处理该类问题，它可以使接触面更好的充分接触，真正做到面对面的接触。如中国专利(授权公告号为cn115092920b)公开了石墨烯导热垫片及其制备方法，具体将石墨烯等导热填料与高分子材料复合来提高石墨烯导热垫片整体的压缩性能，但对于工人的操作性就面临着很大的问题，超柔垫片面临着导热性能较低，并且操作性差等不良性质，现阶段还不太适用于高散热器件内部。
3、因此，如何在保证高导热性能的前提下，具备超柔导热垫片优异的压缩性及回弹性，还需让操作人员拥有很好的操作性能是导热材料领域的技术挑战。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提供了一种易操作单面粘超柔高导热垫片，通过设计超薄导热膜配合有机硅导热垫片，使提供的产品在保证高导热性能的前提下，具备优异的压缩性及回弹性，同时可操作性能好，满足实际使用需求。
2、本发明一方面提供了一种易操作单面粘超柔高导热垫片，包括超薄导热膜和有机硅导热垫片；按重量份计，所述超薄导热膜的制备原料至少包括：陶瓷填料85-220份，乙烯基硅油10-50份，交联剂1-10份，改性剂0.5-5份，抑制剂0.1-2份，催化剂0.2-2份。
3、作为一种优选的技术方案，按重量份计，所述有机硅导热垫片的制备原料至少包括：高导热改性混合填料150-300份，乙烯基硅油2-15份，甲基硅油0.1-5份，交联剂0.1-1份，抑制剂0.1-2份，催化剂0.2-2份。
4、作为一种优选的技术方案，所述陶瓷填料与改性剂的质量比为100：(0.5-5)。
5、作为一种优选的技术方案，所述改性剂选自辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷中的至少一种，优选为辛基三甲氧基硅烷或六甲基二硅氮烷。
6、作为一种优选的技术方案，所述陶瓷填料选自氧化铝、氮化铝、氧化镁、氧化锌中的至少一种。
7、优选的，所述陶瓷填料为氧化铝与氧化锌的组合。
8、优选的，所述氧化铝与氧化锌的质量比为(80-200)：(5-20)，优选为(80-150)：(5-10)，进一步优选为(100-150)：5。
9、优选的，所述氧化铝选自角形氧化铝、球形氧化铝、单晶氧化铝中的至少一种。
10、优选的，所述角形氧化铝或球形氧化铝的粒径为1-70μm，优选包括1μm，2μm，5μm，10μm，20μm，40μm，70μm中的至少一种。
11、优选的，所述单晶氧化铝的粒径为0.3-5μm，优选包括0.3μm，1.5μm，3μm，5μm中的至少一种。
12、优选的，所述氧化锌的粒径为0.5-3μm，优选包括0.5μm，1μm，3μm中的至少一种。
13、优选的，所述氮化铝的粒径为2-150μm，优选包括2μm，10μm，20μm，80μm，100μm，120μm，150μm中的至少一种。
14、作为一种优选的技术方案，所述陶瓷填料的粒径为0.1-20μm。
15、优选的，所述陶瓷填料为单晶氧化铝、球形氧化铝和氧化锌的组合。
16、优选的，按重量份计，所述陶瓷填料包括0.3μm单晶氧化铝(百图)20份，2μm球形氧化铝(百图)40份，20μm球形氧化铝(百图)60份和0.5μm氧化锌(百图)5份。
17、作为一种优选的技术方案，所述高导热改性混合填料的粒径为0.1-200μm。
18、作为一种优选的技术方案，所述高导热改性混合填料的制备原料至少包括混合陶瓷填料和改性剂，所述混合陶瓷填料和硅烷改性剂的质量比为100：(0.2-5)。
19、作为一种优选的技术方案，所述混合陶瓷填料至少包括：单晶氧化铝、球形氧化铝、氧化锌、氮化铝。
20、优选的，按重量份计，所述混合陶瓷填料包括：单晶氧化铝(1.5μm，5份；5μm，10份)，球形氧化铝(1μm，5份；2μm，15份；40μm，30份)，氧化锌(0.5μm，3份)，氮化铝(20μm，5份；120μm，27份)。
21、作为一种优选的技术方案，所述硅烷改性剂选自辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷中的至少一种，优选为辛基三甲氧基硅烷或六甲基二硅氮烷。
22、作为一种优选的技术方案，所述高导热改性混合填料的制备方法为：将混合陶瓷填料填充进改性设备，之后添加改性剂，关闭改性设备，使其腔内密闭，首先使用10-200rpm搅拌0.5-90min，搅拌结束后打开改性设备，手动将扬起的粉料刮下，再次关闭改性设备，使用150-500rpm搅拌0.5-30min，搅拌结束后将改性后的填料倒出，在50-170℃的烘箱内烘烤0.5-24h，烘烤后拿出冷却后即得高导热改性混合填料。
23、作为一种优选的技术方案，所述超薄导热膜中乙烯基硅油、交联剂的质量比为(20-30)：(3-7)，优选为25：(4-6)。
24、作为一种优选的技术方案，所述乙烯基硅油中的乙烯基含量为0.08-10wt％。
25、优选的，所述乙烯基硅油选自双端乙烯基硅油、单端乙烯基硅油、侧链乙烯基硅油中的至少一种，粘度(25℃，astm d2196)为20-1000mpa·s。
26、优选的，所述乙烯基硅油为单端乙烯基硅油(广东辰矽新材料科技有限公司，cx-352m，乙烯基含量0.18wt％)。
27、作为一种优选的技术方案，所述甲基硅油为六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷中的至少一种，粘度(25℃，astm d2196)为20-1000mpa·s。
28、优选的，所述甲基硅油为六甲基环三硅氧烷。
29、作为一种优选的技术方案，所述交联剂为端含氢硅油、侧含氢硅油或端侧含氢硅油中的一种或几种物质组成的混合物，粘度(25℃，astm d2196)为10-5000mpa·s。
30、优选的，所述交联剂为端含氢硅油(上海精日，牌号dh007)和侧含氢硅油(上海精日，牌号h020)的组合，所述端含氢硅油和侧含氢硅油的质量比为(3-8)：1，优选为5：1。
31、作为一种优选的技术方案，所述抑制剂为乙炔环己醇。
32、作为一种优选的技术方案，所述催化剂为铂金催化剂。
33、本发明通过优化超薄导热膜的原料选择及添加量控制，使其与有机硅导热垫片之间结合紧密，保证复合后的易操作单面粘超柔高导热垫片的综合性能。尤其是控制超薄导热膜中乙烯基硅油、交联剂的质量比为(20-30)：(3-7)，保证复合后导热垫片的压缩回弹性，同时避免固化后超薄导热膜与导热垫片由于出现结合不紧密的情况。
34、进一步的，本发明通过优化超薄导热膜中陶瓷填料为角形氧化铝、球形氧化铝或单晶氧化铝与氧化锌的组合，进一步控制超薄导热膜中陶瓷填料的粒径为0.1-20μm，配合有机硅导热垫片中引入的包括单晶氧化铝、球形氧化铝、氧化锌、氮化铝的高导热改性混合填料，保证复合后导热垫片的热导率在8-10w/mk以上。
35、此外，本发明通过控制超薄导热膜中引入辛基三甲氧基硅烷或六甲基二硅氮烷作为改性剂，并控制陶瓷填料与改性剂的质量比为100：(0.5-5)，使陶瓷填料在有机硅体系中均匀分散，实现有机相与无机材料的良好相容，降低后续与有机硅导热垫片的复合难度。
36、本发明另一方面提供了一种易操作单面粘超柔高导热垫片的制备方法，至少包括以下步骤：
37、(1)制备超薄导热膜；
38、(2)将乙烯基硅油、甲基硅油、交联剂、抑制剂加入搅拌釜中，之后加入高导热改性混合填料进行搅拌混合，之后加入催化剂再次搅拌混合后得到混炼胶；
39、(3)将混炼胶挤压到超薄导热膜上后压延、烘烤处理后即得易操作单面粘超柔高导热垫片。
40、作为一种优选的技术方案，所述超薄导热膜的制备方法为：将改性剂、乙烯基硅油、交联剂、抑制剂投入搅拌釜中，搅拌混合后加入陶瓷填料及催化剂，搅拌混合后放入三辊机中进行捏合，捏合结束后加入稀释剂，搅拌混合后喷涂在底膜上，烘烤、收卷后即得超薄导热膜。
41、作为一种优选的技术方案，所述稀释剂为有机硅稀释剂，优选为rh-2001-0.65，润禾。
42、作为一种优选的技术方案，以捏合结束后的物料的质量计，所述稀释剂的添加量为0.5-50％。
43、作为一种优选的技术方案，所述超薄导热膜的制备方法为：将改性剂、乙烯基硅油、交联剂、抑制剂投入搅拌釜中，在10-200rpm的条件下搅拌0.1-5min，加入陶瓷填料及催化剂，在50-500rpm的条件下搅拌0.5-30min，搅拌过程中保持真空，搅拌混合后放入三辊机中进行捏合，控制厚度为5-50μm，进行三次捏合，捏合结束后加入稀释剂，在50-500rpm的条件下搅拌0.5-10min后喷涂在底膜上，喷涂厚度控制在10-100μm，控制烘道温度为100-140℃，烘烤时间为10-60min，烘烤结束后收卷即得超薄导热膜。
44、作为一种优选的技术方案，所述步骤(2)具体为：将乙烯基硅油、甲基硅油、交联剂、抑制剂加入搅拌釜中，之后加入高导热改性混合填料在10-50rpm的条件下搅拌5-30min，拌期间保持20-30℃并开启真空；之后加入催化剂在30-50rpm的条件下搅拌1-30min，拌期间保持10-20℃并开启真空，刮壁后继续在5-20rpm的条件下搅拌10-120min后即得得到混炼胶，拌期间保持10-20℃并开启真空。
45、作为一种优选的技术方案，所述步骤(3)烘烤处理的时间为30-100min，温度为100-140℃，压延厚度为0.3-5mm。
46、本发明提供的易操作单面粘超柔高导热垫片的硬度可达shore00 5-25°的同时，压缩回弹率还可保持在80％以上，且单面粘性，易于操作，具有很高的市场推广价值。
47、有益效果
48、1、本发明提供了一种易操作单面粘超柔高导热垫片，通过设计超薄导热膜配合有机硅导热垫片，使提供的产品在保证高导热性能的前提下，具备优异的压缩性及回弹性，同时可操作性能好，满足实际使用需求。
49、2、本发明通过优化超薄导热膜的原料选择及添加量控制，使其与有机硅导热垫片之间结合紧密，保证复合后的易操作单面粘超柔高导热垫片的综合性能。尤其是控制超薄导热膜中乙烯基硅油、交联剂的质量比为(20-30)：(3-7)，保证复合后导热垫片的压缩回弹性，同时避免固化后超薄导热膜与导热垫片由于出现结合不紧密的情况。
50、3、本发明通过优化超薄导热膜中陶瓷填料为角形氧化铝、球形氧化铝或单晶氧化铝与氧化锌的组合，进一步控制超薄导热膜中陶瓷填料的粒径为0.1-20μm，配合有机硅导热垫片中引入的包括单晶氧化铝、球形氧化铝、氧化锌、氮化铝的高导热改性混合填料，保证复合后导热垫片的热导率在8-10w/mk以上。
51、4、本发明通过控制超薄导热膜中引入辛基三甲氧基硅烷或六甲基二硅氮烷作为改性剂，并控制陶瓷填料与改性剂的质量比为100：(0.5-5)，使陶瓷填料在有机硅体系中均匀分散，实现有机相与无机材料的良好相容，降低后续与有机硅导热垫片的复合难度。
52、5、本发明提供的易操作单面粘超柔高导热垫片的硬度可达shore00 5-25°的同时，压缩回弹率还可保持在80％以上，且单面粘性，易于操作，具有很高的市场推广价值。