CN102171307A - 耐热性高导热性粘接剂 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供具有优异的机械强度、耐热性和导热性的耐热性高导热性粘接剂。本发明的耐热性高导热性粘接剂包含：(a)第1成分，其由用第1反应性官能团进行了表面改性的炭系填料和具有第2反应性官能团的粘接性聚合物基体通过第1反应性官能团与第2反应性官能团之间的加成缩合反应来键合而成；和(b)第2成分，其由用第3反应性官能团进行了表面改性的炭系填料形成；其中第3反应性官能团是通过光或热的施加来引发与第2反应性官能团的加成缩合反应的官能团。

Description

耐热性高导热性粘接剂
技术领域
本发明涉及高导热性粘接剂，更详细而言，涉及具有耐热性的高导热性粘接剂。
背景技术
具有耐热性的高导热性粘接剂是具备高耐热性和高导热性这两种物性的新型粘接剂。不存在对粘接剂的耐热性进行规定的明确标准。关于这一点，美国国家航空航天局(NASA)将耐热性粘接剂的标准设定如下。
(1)在-232℃下持续作用数千小时；以及
(2)(a)在316℃下持续作用数百小时、或(b)在538℃下持续作用数分钟。
作为耐热性粘接剂的材料，芳香族聚合物和杂环聚合物被广泛使用。这是由于，这些材料为刚性结构、为包含共轭体系的分子链并且为具有高浓度的分子，可显示高耐热性这一优异物性。许多研究者认可从耐热性这一观点来看，聚苯并咪唑和聚酰亚胺是最有希望的材料(参照专利文献1和非专利文献1)。
然而，从导热性这一观点来看，与金属相比，聚合物材料的导热性是相当低的。这是由于，金属的导热性源于电子运动，与此相对，聚合物材料的导热性源于周围或复合基团的原子振动。
作为用于得到具有高导热性的聚合物的方针，已知有(1)用于实现高导热性的分子设计、以及(2)具有高导热性的填充材料与聚合物的复合化(参照非专利文献2～4)。作为(1)的分子设计，可列举出导入共轭双键结构来促进基于电子的导热的方法、以及实现完美的晶体结构来促进基于声子的导热的方法。然而，在粘接剂领域中，(2)的具有高导热性的填充材料与聚合物的复合化更广为普及。
填充材料-聚合物复合系的导热性会受填充材料的种类、使用温度、聚合物的结晶度、聚合物分子链的方向位置和密度等主要因素的影响(参照非专利文献5和6)。在考虑作为粘接剂的物性的基础上，聚合物所具有的热变形这一性质是重要因素。将聚合物用于粘接剂时，会由聚合时产生的内部应力使得聚合物粘接性大幅减小。这一现象有可能引起粘接剂的经年老化。为了减小热变形的影响，一般会减小聚合物中的官能团浓度，添加加强材料或陶瓷填充材料，和/或改良固化处理(参照非专利文献7)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-276231号公报
非专利文献
非专利文献1：Iikay O.，and Ibrahim K.，Synthesis and characterization of thermally stable polymers(Polybenzimidazole)[J].，J.Appl.Polym.Sci.，2008，109(3)：1861-70
非专利文献2：Takezama Y.，Akatsuka M.，and Fawen C.et al.，High thermal conductivity epoxy resins with controlled high order structure[J].，Pro IEEE Int.Conf.Prof.Appl.Dielectr.Mater.，2003，3：1146-49
非专利文献3：Keith J.M.，King J.A.，and Miller M.G.et al.，Thermal conductivity of carbon fiber/liquid crystal polymer composite[J].，J.Appl.Polym.Sci.2006，102(6)：5456-62
非专利文献4：Lee G.W.，Park M.，and Kim J.et al.，Enhanced thermal conductivity of polymer composites filled with hybrid fillers[J].，Compos.Apply.Sci.Manuf.(UK)，2006，37(5)：727-34
非专利文献5：Rule D.L.，Smith D.R.，and Sparks L.L.，Thermal conductivity of polypyromellitimide film with alumina filler particles from 4.2 to 3000K[J].，Cryogenics(UK)，1996，36(4)：283-90
非专利文献6：Amit D.，Patrick EP.，and Ravis P.et al.，Size effects on the thermal conductivity of polymers laden with highly conductive filler particles[J].，Microscale Thermophys.Eng.，2001，5(3)：177-89
非专利文献7：Jia Q.M.，Zheng M.Z.and Cheng J.et al.，Morphologies and properties of epoxy resin/layered silicate-silica nanocomposites[J].，Polym.Int.(UK)，2006，55(11)：1259-64
发明内容
发明要解决的问题
与使用相对于聚合物更容易分散的聚合物键合陶瓷填充材料的情况相比，使用与聚合物不具有键的陶瓷填充材料的情况的粘接剂的耐热性和导热性具有下降的倾向。进而，此时所生成的结点(node)会使聚合物的内部应力增加，更容易在低温下引起热变形。
用于解决问题的方案
本发明的耐热性高导热性粘接剂的特征在于，其包含：(a)第1成分，其由用第1反应性官能团进行了表面改性的炭系填料和具有第2反应性官能团的粘接性聚合物基体通过第1反应性官能团与第2反应性官能团之间的加成缩合反应来键合而成；和(b)第2成分，其由用第3反应性官能团进行了表面改性的炭系填料组成；其中第3反应性官能团是通过光或热的施加来引发与第2反应性官能团的加成缩合反应的官能团。在此，第1成分和第2成分的炭系填料分别可以选自由碳纳米管、石墨和碳纳米纤维组成的组。另外，第1反应性官能团和第3反应性官能团分别可以选自由羧基、酰亚胺基、环氧基、异氰酸酯基、酚性羟基、醛基和氨基组成的组。
另外，本发明的耐热性高导热性粘接剂可以进一步包含固化剂。对于可使用的固化剂，可以选自由脂肪族多胺、脂环族多胺、芳香族多胺、酸酐、苯酚酚醛清漆树脂、双氰胺、咪唑类、叔胺、聚酰胺、聚酰亚胺和聚酰亚胺组成的组。
另外，本发明的耐热性高导热性粘接剂可以进一步包含加强材料。对于可使用的加强材料，可以选自由丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶和乙丙橡胶组成的组。
另外，本发明的耐热性高导热性粘接剂可以进一步包含追加的填充材料。可使用的追加的填充材料包括纳米石墨、纳米级炭黑和纳米级二氧化硅。
进而，理想的是，本发明的耐热性高导热性粘接剂在粘接后具有0.55W/m·K以上的导热系数和200℃以上的耐热性。
发明的效果
采用上述构成的本发明的耐热性高导热性粘接剂以纳米尺寸的填料和环氧树脂的组合为基础，具有优异的机械强度、耐热性和导热性。本发明的粘接剂具有12～18MPa的拉伸强度。另外，本发明的粘接剂在200～380℃下显示稳定的耐热性。进而，本发明的粘接剂具有0.55～150W/m·K范围内的高导热系数，其在各种领域中的应用受到期待。
具体实施方式
本发明的耐热性高导热性粘接剂的特征在于，其包含：(a)第1成分，其由用第1反应性官能团进行了表面改性的炭系填料和具有第2反应性官能团的粘接性聚合物基体通过第1反应性官能团与第2反应性官能团之间的加成缩合反应来键合而成；和(b)第2成分，其由用第3反应性官能团进行了表面改性的炭系填料组成；其中第3反应性官能团是通过光或热的施加来引发与第2反应性官能团的加成缩合反应的官能团。
在此，第1成分和第2成分的炭系填料分别可以选自由碳纳米管、石墨和碳纳米纤维组成的组。作为碳纳米管，使用多壁碳纳米管(MWNT)是理想的。
另外，用于对炭系填料的表面进行改性的第1反应性官能团和第3反应性官能团分别可以选自由羧基、酰亚胺基、环氧基、异氰酸酯基、酚性羟基、醛基和氨基组成的组。
第1反应性官能团和粘接性聚合物基体中的第2反应性官能团选择可通过光或热的施加来引发加成缩合反应的组合。第1反应性官能团为环氧基时，第2反应性官能团选自羧基、环氧基、酚性羟基或氨基。第1反应性官能团为异氰酸酯基时，第2反应性官能团选自羧基、酚性羟基或氨基。第1反应性官能团为醛基时，第2反应性官能团选自醛基、酸酐基。第1反应性官能团为酰亚胺基时，第2反应性官能团选自羧基、酚性羟基或氨基。第1反应性官能团可以直接与构成炭系填料的碳键合，也可以经由连接基团与构成炭系填料的碳键合。
粘接性聚合物基体中的第2反应性官能团和第3反应性官能团选择可通过光或热的施加来引发加成缩合反应的组合。第2反应性官能团为羧基时，第3反应性官能团选自环氧基、异氰酸酯基或酰亚胺基。第2反应性官能团为环氧基时，第3反应性官能团为环氧基。第2反应性官能团为酚性羟基时，第3反应性官能团选自环氧基或酰亚胺基。第2反应性官能团为氨基时，第3反应性官能团选自环氧基、异氰酸酯基或酰亚胺基。第2反应性官能团为醛基或酸酐基时，第3反应性官能团为醛基。第3反应性官能团可以直接与构成炭系填料的碳键合，也可以经由连接基团与构成炭系填料的碳键合。
炭系填料的表面改性可以以将存在于填料表面的碳-碳键的一部分氧化作为关键步骤来实施。例如，通过使混酸(浓硫酸和浓硝酸的混合物)等与炭系填料作用，可以将填料表面的碳-碳键的一部分氧化而将羧基导入填料表面。理想的是，导入有羧基的炭系填料具有0.17～0.35的酸值(中和1g试样中的羧基所需的KOH的mg数)。羧基的导入可以如下来进行：将MWNT和混酸的悬浮混合液超声波处理0.5～3小时、机械搅拌1～3小时、加热至温度60～90℃。
[化学式1]
Figure BPA00001340775200061
接着，通过对所导入的羧基进行化学转化，可以导入各种反应性官能团。例如，通过进行羧基的还原和部分氧化，可以得到醛基。或者也可以使多异氰酸酯(例如4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等)与表面具有羧基的填料反应来得到用异氰酸酯基进行了表面改性的填料。例如，基于MDI的异氰酸酯基的导入可以如下进行：对于导入有羧基的MWNT(MWNT-COOH)，(1)通过超声波处理0.5～2小时来使其悬浮在无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成固体成分3～15质量％的悬浮液；(2)向该悬浮液中加入MDI的DMF溶液(浓度0.5～15质量％)，使其在氮气气氛、70～100℃下反应0.5～3小时；由此可以得到用异氰酸酯基进行了表面改性的MWNT(MWNT-NCO)。进而，通过将所得MWNT-NCO的异氰酸酯基水解，可以得到来自MDI的、用氨基进行了表面改性的MWNT(MWNT-MDI)。
[化学式2]
或者也可以使其与作为用于进一步导入官能团的中间体的氯化亚砜作用来将羧基转换为酰氯基(-COCl)，形成表面具有酰氯基的填料。进而，使具有可与酰氯基反应形成共价键的官能团(羟基、氨基等)和酰亚胺基、环氧基、异氰酸酯基、酚性羟基、醛基或氨基等官能团的化合物与表面具有酰氯基的填料反应，可以得到用酰亚胺基、环氧基、异氰酸酯基、酚性羟基、醛基或氨基进行了表面改性的填料。例如，如下所示使表面具有酰氯基的填料与二胺反应，可以得到用氨基进行了表面改性的填料。
[化学式3]
Figure BPA00001340775200081
例如，羧基向酰氯基的转换可以如下进行：将MWNT-COOH充分干燥，对其加入DMF和SOCl2的混合物(DMF∶SOCl2＝1∶20～1∶30)，在50～80℃的温度下回流12～36小时，由此可以得到导入有酰氯基的MWNT(MWNT-COCl)。另外，在适量的DMF中将MWNT-COCl与炭系填料的5～10倍质量的1，2-乙二胺混合，在100～140℃下回流90～110小时，由此可以得到用氨基进行了表面改性的MWNT(MWNT-NH2)。
理想的是，相对于每g试样，第1成分的炭系填料中的第1反应性官能团以0.225～0.355毫当量(meq)范围内的数量存在。同样地，理想的是，相对于每g试样，第2成分的炭系填料中的第3反应性官能团以0.40～0.55meq范围内的数量存在。
进而，通过第1反应性官能团与第2反应性官能团的加成缩合反应，第1成分的炭系填料与具有第2反应性官能团的粘接性聚合物基体键合，形成第1成分。可在本发明中使用的粘接性聚合物基体包括环氧树脂。第2反应性官能团选自羧基、环氧基、酚性羟基或氨基、醛基、或酸酐基。第2反应性官能团应基于与炭系填料所具有的第1反应性官能团和第3反应性官能团之间的加成缩合反应性来选择。理想的第1反应性官能团与第2反应性官能团的组合以及理想的第2反应性官能团与第3反应性官能团的组合如前述。理想的是，相对于每g试样，粘接性聚合物基体中的第2反应性官能团以70～90meq范围内的数量存在。另外，理想的是，相对于每g试样，炭系填料与粘接性聚合物基体键合而成的第1成分具有0.4～0.7meq范围内的第2反应性官能团。
例如，如下所示使其表面具有羧基的填料与具有2个以上的残留环氧基的环氧树脂反应，可以得到炭系填料与环氧树脂键合而成的第1成分。在此，理想的是，相对于每g试样，炭系填料与环氧树脂键合而成的第1成分具有0.4～0.7meq范围内的数量的环氧基。
[化学式4]
Figure BPA00001340775200091
例如，将环氧树脂和以树脂的质量为基准的2～30质量％的MWNT-COOH在蒸馏水中混合，超声波处理0.5～2小时来形成分散物。将该分散物边以10～50rpm搅拌边加热至80～100℃来除去蒸馏水，接着在120～150℃下加热3～8小时，由此可以得到第1成分(EP-MWNT)。
虽然在以上的说明中使用MWNT作为炭系填料的例子，但是对于碳纳米纤维(CF)和石墨也可以实施同样的表面改性。另外，在为CF和石墨的情况下，具有与前述同样的范围内的第1反应性官能团和第3反应性官能团也是理想的。
本发明的耐热性高导热性粘接剂还可以进一步包含固化剂。对于可使用的固化剂，可以选自由脂肪族多胺、脂环族多胺、芳香族多胺、酸酐、苯酚酚醛清漆树脂、双氰胺、咪唑类、叔胺、聚酰胺、聚酰亚胺和聚酰亚胺组成的组。可在本发明中使用的咪唑类包括2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-烷基-4-甲酰基咪唑、2，4-二烷基-5-甲酰基咪唑等。另外，作为固化剂，可以使用用氨基进行了表面改性的炭系填料。
另外，本发明的耐热性高导热性粘接剂可以进一步包含加强材料。对于可使用的加强材料，可以选自由丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶和乙丙橡胶组成的组。
另外，本发明的耐热性高导热性粘接剂可以进一步包含追加的填充材料。可使用的追加的填充材料包括纳米石墨、纳米级炭黑、纳米级二氧化硅和用氧化铝包覆的纳米石墨等。在此，本发明中的“纳米石墨”是指至少一个边(鳞片状石墨的厚度)为纳米级的石墨。另外，本发明中的“纳米级”是指1nm～1000nm。
本发明的耐热性高导热性粘接剂通过施加光或热而在第1成分的第2反应性官能团与第2成分的炭系填料的第3反应性官能团之间引发加成缩合反应来固化、进行粘接。优选的是，通过在温度70～180℃下加热2～5小时，可以进行固化和粘接。
进而，理想的是，本发明的耐热性高导热性粘接剂在粘接后具有0.55W/m·K以上的导热系数和200℃以上的耐热性。另外，理想的是，本发明的耐热性高导热性粘接剂在粘接后具有12～18MPa的拉伸强度。导热系数可以通过对厚度1mm的粘接剂固化物应用激光闪光法来测定。
本发明的拉伸强度使用如下样品来测定：对于具有1cm×1cm的粘接面的2片中碳钢制试验片，在粘接面上涂布0.017g的耐热性高导热性粘接剂，将2片试验片粘接，在规定条件(温度和时间)下使其固化，得到样品。沿相对于粘接面垂直的方向对2片样品试验片的施加拉伸力，由粘接被破坏时的拉伸力求出拉伸强度。
另外，本发明的耐热性使用在规定条件(温度和时间)下将耐热性高导热性粘接剂固化而得到的样品来测定。测定刚固化后的样品的质量M0，在热重量分析中以5℃/min加热至800℃，测定加热时的样品质量Mf。对于加热时的样品质量的变化率((M0-Mf)/M0)为小于4％的范围，判定其具有该温度下的耐热性。
实施例
(实施例1)
向浓硫酸和浓硝酸的混合物(体积比3∶1)中加入多壁碳纳米管(MWNT，Tsinghua-Nafine-Powder Commercialization Engineering Center制造，内径：2-30nm，外径：5-60nm)来形成悬浮混合物。使悬浮混合物中的MWNT的浓度为0.5mg/mL。将所得悬浮混合物超声波处理1小时，以20rpm的转速机械搅拌1.5小时。接着，将混合物加热至80℃并回流1小时。冷却至室温，然后在混合物中加入蒸馏水来稀释，使用微滤膜进行减压过滤，用蒸馏水洗涤来将酸除去。
对微滤膜上的固体物质加入蒸馏水，离心分离15分钟，分离出沉淀的固体物质和上层的悬浮液。对固体物质进行同样条件的离心分离，分离出固体物质和悬浮液。重复数次该操作，将所有悬浮液合并。
对合并的悬浮液进行减压过滤，浓缩滤液，由此得到MWNT-COOH。将滤出的固体物质(未反应的MWNT)回收。在减压至压力53Pa的真空干燥炉中，将所得MWNT-COOH在65℃下加热15小时来将其干燥，除去附着于表面的所有水分。所得MWNT-COOH具有0.27的酸值。
对干燥后的MWNT-COOH加入无水DMF，形成具有5质量％的固体成分浓度的混合物。将混合物超声波处理1小时，得到MWNT-COOH悬浮液。
向MWNT-COOH悬浮液中加入MDI(5质量％)的DMF溶液，在氮气气氛下，在80℃下加热1.5小时。依次用DMF、水和丙酮洗涤反应混合物，在真空中干燥所得固体成分，得到MWNT-MDI。
另外，对环氧树脂(MHR070、环氧值＝0.01meq/g)加入5质量％的MWNT-COOH和蒸馏水并混合，超声波处理1小时。对于该混合物，边以20rpm的转速进行机械搅拌边加热至90℃除去蒸馏水。接着将分散状态良好的混合物在140℃下加热6小时，得到EP-MWNT。
以50∶30∶15∶5的比例混合EP-MWNT、MWNT-MDI、作为固化剂的2-乙基-4-甲基咪唑和作为加强材料的丁腈橡胶(LXNBR820)，得到粘接剂。
所得粘接剂显示出13MPa的拉伸强度和350℃的耐热性。所用的固化条件为：1小时的80℃加热以及接着的2小时的160℃加热。另外，固化后的粘接剂显示出0.62W/m·K的导热系数。
(实施例2)
向浓硫酸和浓硝酸的混合物(体积比3∶1)中加入碳纳米纤维(CF，Shen yang Gian Advanced materials Co.，Ltd.制造，外径200-500nm，长度40μm)来形成悬浮混合物。使悬浮混合物中的CF的浓度为0.5mg/mL。将所得悬浮混合物超声波处理1小时，以20rpm的转速机械搅拌1.5小时。接着，将混合物加热至80℃并回流1小时。冷却至室温，然后在混合物中加入蒸馏水来稀释，使用微滤膜进行减压过滤，用蒸馏水洗涤来将酸除去。
对微滤膜上的固体物质加入蒸馏水，离心分离15分钟，分离出沉淀的固体物质和上层的悬浮液。对固体物质进行同样条件的离心分离，分离出固体物质和悬浮液。重复进行数次该操作，将所有悬浮液合并。
对合并的悬浮液进行减压过滤，浓缩滤液，由此得到CF-COOH。将滤出的固体物质(未反应的CF)回收。在减压至压力53Pa的真空干燥炉中，将所得CF-COOH在65℃下加热15小时将其干燥，除去附着于表面的所有水分。所得CF-COOH具有0.46的酸值。
另外，以实施例1中记载的步骤制备EP-MWNT。
进而，向DMF和SOCl2的混合物(1∶25)中加入按实施例1的步骤制备的MWNT-COOH，加热至70℃，回流24小时。接着，在70℃下蒸馏除去未反应的SOCl2，将混合物冷却至室温。将混合物离心分离15分钟，收集沉淀的黑色固体物质。
对所得黑色固体物质添加无水THF，通过超声波处理来形成悬浮液。将悬浮液离心分离15分钟，收集沉淀的黑色固体物质。重复该工序直至离心分离时上清液变为无色，得到黑色固体物质形式的MWNT-COCl。
将所得MWNT-COCl和1，2-乙二胺以质量比1∶8混合，加入适量的DMF，加热至120℃，回流96小时。将反应混合物先冷却至室温，然后通过减压蒸馏(53Pa、60℃)来除去DMF。对残留物添加无水乙醇，将混合物离心分离15分钟，进行洗涤。重复数次该洗涤工序。收集沉淀的固体物质，在减压至压力53Pa的真空干燥炉中，在60℃下加热干燥15分钟，得到MWNT-NH2。
以500∶500∶150∶150的比例混合EP-MWNT、CF-COOH、作为固化剂的MWNT-NH2和作为加强材料的丁腈橡胶(LXNBR820)，得到粘接剂。
所得粘接剂显示出14MPa的拉伸强度和260℃的耐热性。所使用的固化条件为：1小时的80℃加热以及接着的2小时的160℃加热。另外，固化后的粘接剂显示出2.1W/m·K的导热系数。
(实施例3)
除了将EP-MWNT、CF-COOH、MWNT-NH2和丁腈橡胶的混合比变更为500∶200∶150∶150以外，重复实施例2的步骤，得到粘接剂。
所得粘接剂显示出14MPa的拉伸强度和260℃的耐热性。所使用的固化条件为：1小时的80℃加热以及接着的2小时的160℃加热。另外，固化后的粘接剂显示出1.54W/m·K的导热系数。
(实施例4)
向DMF和SOCl2的混合物(1∶25)中加入按实施例2的步骤制备的CF-COOH，加热至70℃，回流24小时。接着，在70℃下蒸馏除去未反应的SOCl2，将混合物冷却至室温。将混合物离心分离15分钟，收集沉淀的黑色固体物质。
对所得黑色固体物质添加无水THF，通过超声波处理来形成悬浮液。将悬浮液离心分离75分钟，收集沉淀的黑色固体物质。重复该工序直至离心分离时上清液变为无色，得到黑色固体物质形式的CF-COCl。
将所得CF-COCl和1，2-乙二胺以质量比1∶8混合，加入适量的DMF，加热至120℃，回流96小时。反应混合物先冷却至室温，然后通过减压蒸留(53Pa、60℃)来除去DMF。对残留物添加无水乙醇，将混合物离心分离15分钟，进行洗涤。重复数次该洗涤工序。收集沉淀的固体物质，在压力减压至53Pa的真空干燥炉中，在60℃下加热1小时进行干燥，得到CF-NH2。
另外，在400℃烧成纳米石墨(直径5-20μm，厚度30-80nm)来进行预处理。向蒸馏水中添加预处理过的纳米石墨和用于稳定pH的缓冲液(Ca(OH)2标准pH缓冲液，C[1/2Ca(OH)2]＝(0.0400～0.0412)mol/L)，进行超声波处理，形成悬浮液。向该悬浮液中滴加1.5摩尔/L的AlCl3水溶液，在80℃下加热24小时。过滤反应混合物，用无水乙醇洗涤固体物质。将所得固体物质干燥，在500℃下加热3小时，由此得到用氧化铝包覆的纳米石墨。
以500∶500∶200∶500的比例混合按实施例1记载的步骤制备的EP-MWNT、CF-NH2、作为加强材料的丁腈橡胶(LXNBR820)和作为追加的填充材料的用氧化铝包覆的纳米石墨，得到粘接剂。
所得粘接剂显示出15MPa的拉伸强度和270℃的耐热性。所使用的固化条件为：1小时的80℃加热以及接着的2小时的160℃加热。另一方面发现，在将固化后的粘接剂加热至470℃时，固化物会进行分解。另外，固化后的粘接剂显示出1.5W/m·K的导热系数。

Claims (10)

1.一种耐热性高导热性粘接剂，其特征在于，其包含：(a)第1成分，其由用第1反应性官能团进行了表面改性的炭系填料和具有第2反应性官能团的粘接性聚合物基体通过第1反应性官能团与第2反应性官能团之间的加成缩合反应来键合而成；和(b)第2成分，其由用第3反应性官能团进行了表面改性的炭系填料组成；其中第3反应性官能团是通过光或热的施加来引发与第2反应性官能团的加成缩合反应的官能团。
2.根据权利要求1所述的耐热性高导热性粘接剂，其特征在于，第1成分和第2成分的炭系填料分别选自由碳纳米管、石墨和碳纳米纤维组成的组。
3.根据权利要求1或2所述的耐热性高导热性粘接剂，其特征在于，第1反应性官能团和第3反应性官能团分别选自由羧基、酰亚胺基、环氧基、异氰酸酯基、酚性羟基、醛基和氨基组成的组。
4.根据权利要求1所述的耐热性高导热性粘接剂，其特征在于，其进一步包含固化剂。
5.根据权利要求4所述的耐热性高导热性粘接剂，其特征在于，固化剂选自由脂肪族多胺、脂环族多胺、芳香族多胺、酸酐、苯酚酚醛清漆树脂、双氰胺、咪唑类、叔胺、聚酰胺和聚酰亚胺组成的组。
6.根据权利要求1所述的耐热性高导热性粘接剂，其特征在于，其进一步包含加强材料。
7.根据权利要求6所述的耐热性高导热性粘接剂，其特征在于，加强材料选自由丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶和乙丙橡胶组成的组。
8.根据权利要求1所述的耐热性高导热性粘接剂，其特征在于，其进一步包含追加的填充材料。
9.根据权利要求8所述的耐热性高导热性粘接剂，其特征在于，追加的填充材料选自由纳米石墨、纳米级炭黑和纳米级二氧化硅组成的组。
10.根据权利要求1所述的耐热性高导热性粘接剂，其特征在于，其在粘接后具有0.55W/m·K以上的导热系数和200℃以上的耐热性。
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