CN105713527A - 导热胶片及其制备方法以及电子元件和家用电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导热胶片及其制备方法以及电子元件和家用电器。该导热胶片包括复合在一起的第一导热胶层和第二导热胶层,第一导热胶层的固化率为60%?100%,第二导热胶层的固化率为30%?80%,其中制备导热胶片的导热胶组合物包括环氧树脂,且以100重量份的环氧树脂为基准,导热胶组合物还包括5?15重量份的阳离子固化剂、40?70重量份的增韧树脂、500?800重量份的导热粉、2?10重量份的硅烷偶联剂、30?80重量份的丁酮、1?5重量份的消泡剂。本发明通过提供一种由固化率不同的两层导热胶层复合形成的导热胶片,以在能够保持导热胶片具有较高绝缘性的同时,使其具有较高的导热性及高粘接力。
Description
技术领域
本发明涉及散热部件制造领域,具体而言,涉及一种导热胶片及其制备方法以及电子元件和家用电器。
背景技术
随着近年来空调业的不断的更新换代,对性能要求越来越高,配置也是越来越高,对于散热要求也是提出了很高的要求;在变频器的散热方面,由于环氧树脂的导热性较差,故需要添加导热效果和绝缘效果的导热填料,而填充量又不宜过大,否则其高粘接性会大受影响。
传统的应用于变频器的导热胶往往在保证高绝缘性,高导热率的情况下无法保证高粘接性,只能进行低端的电子部件的散热。
故在目前国内导热胶行业中,目前尚未出现高品质适合用于变频器上的导热胶产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种导热胶片及其制备方法以及电子元件和家用电器,以在保持导热胶片高绝缘性的同时,赋予其高导热性及高粘接力。
为此,在本发明的一方面,提供了一种制备导热胶片,该导热胶片包括复合在一起的第一导热胶层和第二导热胶层,第一导热胶层的固化率为60%-100%,第二导热胶层的固化率为30%-80%,其中制备导热胶片的导热胶组合物包括环氧树脂,且以100重量份的环氧树脂为基准,导热胶组合物还包括5-15重量份的阳离子固化剂、40-70重量份的增韧树脂、500-800重量份的导热粉、2-10重量份的硅烷偶联剂、30-80重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂。
作为优选,上第一导热胶层由第一导热胶组合物制备而成,该第一导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括5-15重量份的阳离子固化剂、40-70重量份的增韧树脂、500-800重量份的导热粉、2-10重量份的硅烷偶联剂、30-80重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂;上述第二导热胶层由第二导热胶组合物制备而成,该第二导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括5-15重量份的阳离子固化剂、30-60重量份的增韧树脂、300-700重量份的导热粉、2-10重量份的硅烷偶联剂、20-70重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂。
作为优选,上述第一导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括5-15重量份的阳离子固化剂、62-70重量份的增韧树脂、700-800重量份的导热粉、2-6重量份的硅烷偶联剂、50-70重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂;第二导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括5-15重量份的阳离子固化剂、48-56重量份的增韧树脂、480-550重量份的导热粉、5-10重量份的硅烷偶联剂、50-70重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂。
作为优选,上述第一导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括10重量份的阳离子固化剂、67重量份的增韧树脂、800重量份的导热粉、5重量份的硅烷偶联剂、60重量份的丁酮、3重量份的消泡剂;第二导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括7重量份的阳离子固化剂、53重量份的增韧树脂、520重量份的导热粉、7重量份的硅烷偶联剂、60重量份的丁酮、2重量份的消泡剂。
作为优选,上述环氧树脂的环氧值为0.09-0.56,数均分子量为350-2200。
作为优选,上述阳离子固化剂为三氟化硼胺类固化剂、封闭六氟锑酸固化剂、路易斯酸类固化剂中的一种或多种。
作为优选,上述增韧树脂为、聚丙二醇二缩水甘油醚、、聚硫橡胶、苯氧树脂、丁氰橡胶和聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种。
作为优选,上述导热粉为银、金、铜、氧化铝、氮化铝、氮化硼和氧化锌中的一种或多种,优选地所述导热粉的粒径为1μm-30μm。
作为优选,上述导热胶片中第一导热胶层的厚度为30μm-100μm,第二导热胶层的厚度为30μm-100μm。
根据本发明的第二个方面,还提供了一种应用本发明导热胶组合物制备导热胶片的方法,该方法包括以下步骤:S1、将第一导热组合物制备成第一导热胶层;S2、将第二导热组合物制备成第二胶膜坯体,并将第二胶膜坯体热贴合至第二导热胶层上,经预固化处理形成预固化的第二导热胶层。
作为优选,上述方法中S1包括:将第一导热组合物中各原料按比例混合,涂布在离型膜上,烘干后得到第一胶膜坯体,将第一胶膜坯体热贴合至金属板材上,经固化处理形成第一导热胶层;S2包括:将第二导热组合物中各原料按比例混合,涂布在离型膜上,烘干后得到第二胶膜坯体,将第二胶膜坯体热贴合至第一导热胶层上,经预固化处理形成预固化的第二导热胶层;
作为优选,上述方法的S1中,热贴合的温度为60-100℃,压力为1kg-3kg,时间为20s-120s;固化处理的温度为90-120℃,时间为50-80min;S2中,热贴合的温度为60-100℃,压力为1kg-3kg,时间为20s-120s,预固化处理的温度为80-100℃,时间为3-8min;
根据本发明的第三个方面,还提供了一种电子元件,该电子元件中设置有散热部件,该散热部件为本发明导热胶片,或者由本发明制备方法制备而成的导热胶片。
根据本发明的第四个方面,还提供了一种家用电器,家用电器中设置有散热部件,该散热部件为本发明导热胶片,或者由本发明制备方法制备而成的导热胶片。
应用本发明的技术方案,通过提供一种由固化率不同的两层导热胶层复合形成的导热胶片,利用第一导热胶层的固化率较高,相应的绝缘性也较好的特点,提高导热胶片的绝缘性,利用第二导热胶层的固化率较低,相应的粘接力较好的特点,提高导热胶片的粘接力,进而提供一种在能够保持高绝缘性的同时,具有较高导热性及粘接力的导热胶片。从而改善将这种导热胶片作为散热部件的电子元件和家用电器的散热效果。
而且,本发明所提供的这种导热胶组合物中采用阳离子类固化剂,取代传统的双氰胺固化剂,更加环保,友好环境。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述,但不作为对本发明的限定。
为了在保证导热胶片高绝缘性的同时,赋予其高导热性及高粘接力,根据本发明的第一个方面,提供了一种导热胶片,该导热胶片包括复合在一起的第一导热胶层和第二导热胶层,所述第一导热胶层的固化率为60%-100%(优选为80%-100%,更优选为90%-100%,特别优选为100%),所述第二导热胶层的固化率为30-80%(优选为30%-50%),其中制备所述导热胶片的导热胶组合物包括环氧树脂,且以100重量份的环氧树脂为基准,所述导热胶组合物还包括5-15重量份的阳离子固化剂、40-70重量份的增韧树脂、500-800重量份的导热粉、2-10重量份的硅烷偶联剂、30-80重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂。
本发明通过提供一种由固化率不同的两层导热胶层复合形成的导热胶片,利用第一导热胶层的固化率较高,相应的绝缘性也较好的特点,提高导热胶片的绝缘性,利用第二导热胶层的固化率较低,相应的粘接力较好的特点,提高导热胶片的粘接力,进而提供一种在能够保持高绝缘性的同时,具有较高导热性及粘接力的导热胶片。从而改善将这种导热胶片作为散热部件的电子元件和家用电器的散热效果。而且,本发明所提供的这种导热胶组合物中采用阳离子类固化剂,取代传统的双氰胺固化剂,更加环保,友好环境。
根据本发明所提供的上述导热胶片,优选地,上述第一导热胶层由第一导热胶组合物制备而成,该第一导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括5-15重量份的阳离子固化剂、40-70重量份的增韧树脂、500-800重量份的导热粉、2-10重量份的硅烷偶联剂、30-80重量份的丁酮、消泡剂1-5份;上述第二导热胶层由第二导热胶组合物制备而成,所述第二导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括5-15重量份的阳离子固化剂、30-60重量份的增韧树脂、300-700重量份的导热粉、2-10重量份的硅烷偶联剂、20-70重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂。
本发明所提供的上述用于制备导热胶片的导热胶片,通过对用于制备第一导热胶层和第二导热胶层的导热胶组合物的组成进行调整,有利于优化个导热胶层的性能,进而有利于进一步协同提高导热胶片的绝缘性、导热性及粘接力。
根据本发明所提供的上述导热胶片,更为优选地,第一导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括5-15重量份的阳离子固化剂、62-70重量份的增韧树脂、700-800重量份的导热粉、2-6重量份的硅烷偶联剂、50-70重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂;第二导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括5-15重量份的阳离子固化剂、48-56重量份的增韧树脂、480-550重量份的导热粉、5-10重量份的硅烷偶联剂、50-70重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂。
根据本发明所提供的上述导热胶片,更进一步优选地,第一导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括10重量份的阳离子固化剂、67重量份的增韧树脂、800重量份的导热粉、5重量份的硅烷偶联剂、60重量份的丁酮、3重量份的消泡剂;第二导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括7重量份的阳离子固化剂、53重量份的增韧树脂、520重量份的导热粉、7重量份的硅烷偶联剂、60重量份的丁酮、2重量份的消泡剂。
根据本发明所提供的上述导热胶片,其中对于环氧树脂的选择并没有特殊要求,可以参照本领域常规采用的环氧树脂,优选地,环氧树脂的环氧值为0.09-0.56,数均分子量为350-2200的双酚A型环氧树脂。本发明所采用的这种环氧树脂可以是市售产品;例如商购自南亚环氧树脂有限公司的牌号为NPEL-127、NPEL128R、NPEL231、NPES901或NPES-601的产品;又例如商购自巴陵石化有限公司的牌号为CYD014、CYD011、CYD144、CYD128或CYD127的产品;又例如商购自东都化成公司的牌号为YD128、YD011、YD014、YD134或YD127的产品;又例如商购自迪爱生公司的牌号为840s、850s、860、1050或3050的产品。
根据本发明所提供的上述导热胶片,其中对于阳离子固化剂的选择并没有特殊要求,可以在现有的阳离子固化剂中进行选择,只要能够促进环氧树脂固化即可。在本发明中可以使用的阳离子固化剂包括但不限于三氟化硼胺类固化剂、封闭六氟锑酸固化剂、路易斯酸类固化剂、中的一种或多种
优选地,在本发明中可以使用的三氟化硼胺类固化剂包括但不限于三氟化硼三乙醇胺和三氟化硼络合物中的一种或多种。本发明所采用的这种三氟化硼胺类固化剂可以是市售产品,例如可以为商购自营口天元实业精细化工有限公司牌号为T313的产品;
优选地,在本发明中可以使用的封闭六氟锑酸固化剂包括但不限于聚苯乙烯碘鎓-六氟锑酸盐、二苯碘鎓-六氟锑酸盐、三苯基硫鎓六氟锑酸盐和聚苯乙烯-碘锚六氟锑酸中的一种或多种。本发明所采用的这种封闭六氟锑酸固化剂可以是市售产品,例如可以为商购自深圳初创应用材料有限公司的牌号为ICAM-8409、ICAM-8408、ICAM-8406或ICAM-8403的产品;
优选地,在本发明中可以使用的路易斯酸类固化剂可以是市售产品,例如可以为商购自深圳凯基应用材料有限公司的牌号为TC-3632、TC-3630、TC-3631、TC-3633或TC-3638的产品;
根据本发明所提供的上述导热胶片,其中对于硅烷偶联剂并没有特殊要求,本领域的常规原料,例如包括但不限于氨基偶联剂、苯基偶联剂、氧代烷基偶联剂和烷基偶联剂中的一种或多种,该硅烷偶联剂可以是市售产品,例如可以是商购自美国联碳公司的牌号为A171、A187、A2120、A150的产品。
根据本发明所提供的上述导热胶片,其中对于增韧树脂的选择并没有特殊要求,只要能提高树脂的韧性即可。在本发明中可以使用的增韧树脂包括但不限于聚丙二醇二缩水甘油醚、聚硫橡胶、苯氧树脂(分子量10万-45万,例如苯氧双酚A型环氧树脂)、丁氰橡胶和聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种。优选增韧树脂的数均分子量为500-5000。本发明所采用的这种增韧树脂可以是市售产品;聚丙二醇二缩水甘油醚可以为商购自湖北远成赛创科技有限公司的牌号为207的产品;聚硫橡胶可以为商购自日本东丽公司的牌号为LP-2、LP-3、LP-23或LP-55的产品;苯氧树脂可以为商购自美国联碳公司的牌号为PKHB、PKHH的产品,或者商购自三菱公司的牌号为J1256、J4250、J4275苯氧双酚A型环氧树脂产品;丁氰橡胶可以为商购自宁波翼元化工有限公司的牌号为DN202M的产品;聚乙烯醇缩丁醛可以为商购自济南盈动化工有限公司的牌号为sw789的产品。
根据本发明所提供的上述导热胶片,其中对于导热粉的选择并没有特殊要求,只要其能够混合在环氧树脂中,并起到传到热量的作用即可。在本发明中可以使用的导热粉包括但不限于银、金、铜、氧化铝、氮化铝、氮化硼和氧化锌中的一种或多种,优选地所述导热粉的粒径为1μm-30μm。
根据本发明所提供的上述导热胶片,其中对于消泡剂的选择并没有特殊要求,只要能在搅拌过程中起消泡效果即可。在本发明中可以使用的消泡剂包括但不限于聚醚类、高碳醇、硅类、亚胺类、酰胺类和醚接枝类中的一种或多种。
在本发明中可以使用的聚醚类消泡剂包括但不限于甘油聚氧丙烯醚和聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚中的一种或多种,例如可以是商购自江苏海安石油化工有限公司的牌号为GP330的产品。在本发明中可以使用的硅类消泡剂包括但不限于二甲基硅油和聚硅氧烷中的一种或多种,例如可以是商购南京德盛有机硅材料有限公司公司的牌号为S90、S90、D10、D100、或DS2010的胶粘硅脂产品。在本发明中可以使用的酰胺类消泡剂包括但不限于月桂酸二乙醇酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺和油酸二乙醇酰胺中的一种或多种,例如可以是商购自海安国立化工有限公司的牌号为LDEA、SDEA或ODEA的产品。
根据本发明所提供的上述导热胶片,优选地,该导热胶片包括复合在一起的第一导热胶层和第二导热胶层,所述第一导热胶层的厚度为30μm-100μm,所述第二导热胶层的厚度为30μm-100μm。
根据本发明导热胶片,其中还包括一层金属层,所述第一导热胶层复合在金属层上。在本发明中所采用的金属层可以是本领域的常规材料,例如包括但不限于铜基板、铝基板、钼基板、矽钢基板或铁基板。
根据本发明的第二个方面,还提供了一种应用本发明导热胶组合物制备导热胶片的方法,该方法包括以下步骤:S1、将所述第一导热组合物制备成第一导热胶层;S2、将所述第二导热组合物制备成第二胶膜坯体,并将所述第二胶膜坯体热贴合至所述第二导热胶层上,经预固化处理形成第二导热胶层。
本发明所提供的这种分先后形成两层导热胶膜的方式,有利于制备在保证高绝缘性的同时,具有较好的导热性及粘接力的导热胶片,进而有利于改善将这种导热胶片作为散热部件的电子元件和家用电器的散热效果。
作为本发明的一种优选方法,上述方法中S1包括:将所述第一导热组合物中各原料按比例混合(优选搅拌混合10-60min),涂布在离型膜上,烘干(优选温度为60-120℃)后得到第一胶膜坯体,将所述第一胶膜坯体热贴合(优选温度为60-100℃,压力为1kg-3kg,时间为20s-120s)至金属板材上,经固化处理(优选温度为90-120℃,时间为50-80min)形成所述第一导热胶层(固化率为60%-100%,优选为80%-100%,更优选为90%-100%,特别优选为100%);
作为本发明的一种优选方法,上述方法中S2包括:将所述第二导热组合物中各原料按比例混合(优选搅拌混合10-60min),涂布在离型膜上,烘干后得到第二胶膜坯体,将所述第二胶膜坯体热贴合(优选温度为60-100℃,压力为1kg-3kg,时间为20s-120s)至所述第一导热胶层上,经预固化处理(优选温度为80-100℃,时间为3-8min)形成预固化的所述第二导热胶层(固化率为30%-80%,优选为30%-50%)。
根据本发明制备导热胶片的方法,其中对于离型膜的选择并没有特殊要求,可以是本领域所常规选择的离型膜,例如包括但不限于PET离型膜、PP离型膜、PVC离型膜或锡膜。
根据本发明制备导热胶片的方法,其中对于金属板材的选择并没有特殊要求,可以是本领域所常规选择的金属板材,例如包括但不限于铜基板、铝基板、钼基板、矽钢基板或铁基板。
根据本发明的第三个方面,还提供了一种电子元件,该电子元件中设置有散热部件,该散热部件为本发明导热胶片,或者由本发明制备方法制备而成的导热胶片。
根据本发明的第四个方面,还提供了一种家用电器,家用电器中设置有散热部件,该散热部件为本发明导热胶片,或者由本发明制备方法制备而成的导热胶片。
以下将结合具体实施例和对比例进一步说明本发明所提供的合金粉末和合金原料组合物及叶片及其成型方法的有益效果。
在如下实施例和对比例中所采用的原料及厂家介绍如下:
双酚A型环氧树脂:商购自南亚环氧树脂有限公司的牌号为NPEL-127(环氧值为0.49,数均分子量为380)、NPEL128R(环氧值为0.51,数均分子量为392)、NPEL231(环氧值为0.52,数均分子量为400)、NPES901(环氧值为1.34,数均分子量为1031)或NPES-601(环氧值为1.61,数均分子量为1238)的产品;
路易斯酸类阳离子固化剂:商购自深圳凯基应用材料有限公司的牌号为TC-3632、TC-3630、TC-3631、TC-3633或TC-3638的产品。
增韧树脂:商购自三菱公司的牌号为J1256、J4250、J4275苯氧双酚A型环氧树脂的产品;
导热粉:商购自佛山维科德公司的牌号为TP-33、TP-32、TS-33或TS-32的氧化铝;
硅烷偶联剂:商购自美国联碳公司的牌号为A171、A187、A2120、A150的乙烯基三甲氧基硅烷;
丁酮:商购自南通普利化工公司的产品;
消泡剂:南京德盛有机硅材料有限公司公司的牌号为S90、D10、D100、或DS2010的胶粘硅脂;
离型膜:商购自深圳金恒晟有限公司公司的蓝色PET离型膜产品。
在如下实施例和对比例中“份”为“重量份”。
在如下实施例和对比例中产品成分与含量可以通过溶解分离方式测量的。
实施例1
用于说明本发明导热胶组合物、导热胶片及其的制备方法。
(1)第一导热胶组合物:环氧树脂NPEL-127100份、阳离子固化剂TC-363210份、增韧树脂J125667份、导热粉TP-33800份、硅烷偶联剂A1715份、丁酮60份、消泡剂D103份;
(2)第二导热胶组合物:环氧树脂NPEL-127100份、阳离子固化剂TC-36327份、增韧树脂J125653份、导热粉TP-33520份、硅烷偶联剂A1717份、丁酮60份、消泡剂D102份;
(3)导热胶片的制备方法:
将第一导热胶组合物中各原料按比例混合30min(搅拌速度为1000r/min),涂布于离型膜上,进行烘干(80℃)后,得到第一胶膜坯体,将第一胶膜坯体热贴合(温度90℃,压力3kg,时间40s)至铜板上,经固化处理(100℃,1h)形成第一导热胶层(厚度为80μm,固化率为100%);
将第二导热胶组合物中各原料按比例混合30min(搅拌速度为1000r/min),涂布于离型膜上,进行烘干(80℃)后,得到第二胶膜坯体,将第二胶膜坯体热贴合(温度90℃,压力3kg,时间40s)至所述第一导热胶层上,经与固化处理(80℃,5min)形成预固化的第二导电胶层(厚度为80μm,固化率30%);
通过冲压得到11mm*38.5mm尺寸的导热胶片,即为S1。
实施例2-5
用于说明本发明导热胶组合物、导热胶片及其的制备方法。
(1)第一导热胶组合物:参照实施例1,区别在于:阳离子固化剂、增韧树脂、导热粉、硅烷偶联剂和丁酮的用量如下表所示:
(2)第二导热胶组合物:参照实施例1,区别在于:阳离子固化剂、增韧树脂、导热粉、硅烷偶联剂和丁酮的用量如下表所示:
(3)导热胶片的制备方法:同实施例1,所制备的导热胶片即为S2至S6。
实施例7
用于说明本发明导热胶组合物、导热胶片及其的制备方法。
(1)第一导热胶组合物:同实施例1;
(2)第二导热胶组合物:同实施例1;
(3)导热胶片的制备方法:
将第一导热胶组合物中各原料按比例混合30min(搅拌速度为1000r/min),涂布于离型膜上,进行烘干(80℃)后,得到第一胶膜坯体,将第一胶膜坯体热贴合(温度90℃,压力3kg,时间40s)至铜板上,经固化处理(100℃,1h)形成第一导热胶层(厚度为80μm,固化率为100%);
将第二导热胶组合物中各原料按比例混合30min(搅拌速度为1000r/min),涂布于离型膜上,进行烘干(80℃)后,得到第二胶膜坯体,将第二胶膜坯体热贴合(温度90℃,压力3kg,时间40s)至所述第一导热胶层上,经与固化处理(80℃,5min)形成预固化的第二导电胶层(厚度为80μm,固化率50%);
通过冲压得到11mm*38.5mm尺寸的导热胶片,即为S7。
实施例8
用于说明本发明导热胶组合物、导热胶片及其的制备方法。
(1)第一导热胶组合物:环氧树脂NPEL128R50份、NPEL23150份、阳离子固化剂TC-363110份、增韧树脂J427567份、导热粉TS-33800份、硅烷偶联剂A21205份、丁酮60份、消泡剂D1003份;
(2)第二导热胶组合物:环氧树脂NPEL128R50份、NPEL23150份、阳离子固化剂TC-36317份、增韧树脂J427553份、导热粉TS-33520份、硅烷偶联剂A21207份、丁酮60份、消泡剂D1002份;
(3)导热胶片的制备方法:
将第一导热胶组合物中各原料按比例混合30min(搅拌速度为1000r/min),涂布于离型膜上,进行烘干(80℃)后,得到第一胶膜坯体,将第一胶膜坯体热贴合(温度90℃,压力3kg,时间40s)至铜板上,经固化处理(100℃,1h)形成第一导热胶层(厚度为80μm,固化率为90%);
将第二导热胶组合物中各原料按比例混合30min(搅拌速度为1000r/min),涂布于离型膜上,进行烘干(80℃)后,得到第二胶膜坯体,将第二胶膜坯体热贴合(温度90℃,压力3kg,时间40s)至所述第一导热胶层上,经与固化处理(80℃,5min)形成预固化的第二导电胶层(厚度为80μm,固化率40%);
通过冲压得到11mm*38.5mm尺寸的导热胶片,即为S8。
对比例1:
用于说明本发明导热胶组合物、导热胶片及其的制备方法。
(1)导热胶组合物:环氧树脂NPEL-127100份、双氰胺固化剂(商购自a艾迪克精细化工有限公司的EH-3842产品)10份、增韧树脂J125680份、导热粉TP-33900份、硅烷偶联剂A1715份、丁酮60份、消泡剂D103份;
(2)导热胶片的制备方法:
将第一导热胶组合物中各原料按比例混合30min(搅拌速度为1000r/min),涂布于离型膜上,进行烘干(80℃)后,得到第一胶膜坯体,将第一胶膜坯体热贴合(温度90℃,压力3kg,时间40s)至铜板上,经固化处理(100℃,0.7h)形成第一导热胶层(厚度为80μm,固化率为70%);通过冲压得到11mm*38.5mm尺寸的导热胶片,即为DS1。
测试:
将实施例1至8以及对比例所制备的导热胶片进行性能测试。
测试项目及方法:
绝缘性:参照ASTMD149美标标准固体绝缘材料电压击穿的实验方法;
导热性:参照ASTMD5470薄型热导性固体电工绝缘材料传热性的试验方法;
粘接力:参照GB2792-81剥离强度测定方法,该方法是通过将实施例1至8和对比例1所制备的导热胶片的未粘接铜板的一侧粘接至不锈钢板上,然后进行拉力测试;
测试结果:如表1所示。
表1.
样品 | 绝缘性(V) | 导热性(W/m.k) | 粘接力(g/mm) |
S1 | 5000 | 3 | 800 |
S2 | 5000 | 2.2 | 820 |
S3 | 3500 | 3 | 830 |
S4 | 5500 | 1.7 | 1100 |
S5 | 4500 | 3 | 500 |
S6 | 4200 | 3.5 | 500 |
S7 | 4000 | 3 | 600 |
S8 | 4000 | 2.2 | 700 |
DS1 | 4000 | 3 | 500 |
由表1中数据可以看出,根据本发明实施例1至8所制备的导热胶膜与对比例1所制备的导热胶膜相比,粘接力存在显著进步,实现了在保证高绝缘性的同时,具有更好地高导热性及高粘接力的效果。进而有利于改善将这种导热胶片作为散热部件的电子元件和家用电器的散热效果。
当然,以上是本发明的优选实施方式。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明基本原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种导热胶片,其特征在于,所述导热胶片包括复合在一起的第一导热胶层和第二导热胶层,所述第一导热胶层的固化率为60%-100%,所述第二导热胶层的固化率为30-80%,其中制备所述导热胶片的导热胶组合物包括环氧树脂,且以100重量份的环氧树脂为基准,所述导热胶组合物还包括5-15重量份的阳离子固化剂、40-70重量份的增韧树脂、500-800重量份的导热粉、2-10重量份的硅烷偶联剂、30-80重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂。
2.根据权利要求1所述导热胶片,其特征在于,
所述第一导热胶层由第一导热胶组合物制备而成,所述第一导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括5-15重量份的阳离子固化剂、40-70重量份的增韧树脂、500-800重量份的导热粉、2-10重量份的硅烷偶联剂、30-80重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂;
所述第二导热胶层由第二导热胶组合物制备而成,所述第二导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括5-15重量份的阳离子固化剂、30-60重量份的增韧树脂、300-700重量份的导热粉、2-10重量份的硅烷偶联剂、20-70重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂。
3.根据权利要求2所述导热胶片,其特征在于,
所述第一导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括8-12重量份的阳离子固化剂、62-70重量份的增韧树脂、700-800重量份的导热粉、2-6重量份的硅烷偶联剂、50-70重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂;
所述第二导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括8-12重量份的阳离子固化剂、48-56重量份的增韧树脂、480-550重量份的导热粉、5-10重量份的硅烷偶联剂、50-70重量份的丁酮、1-5重量份的消泡剂。
4.根据权利要求3所述导热胶片,其特征在于,
所述第一导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括10重量份的阳离子固化剂、67重量份的增韧树脂、800重量份的导热粉、5重量份的硅烷偶联剂、60重量份的丁酮、3重量份的消泡剂;
所述第二导热胶组合物以100重量份的环氧树脂为基准,包括7重量份的阳离子固化剂、53重量份的增韧树脂、520重量份的导热粉、7重量份的硅烷偶联剂、60重量份的丁酮、2重量份的消泡剂。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述导热胶片,其特征在于,所述环氧树脂的环氧值为0.09-0.56,数均分子量为350-2200。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述导热胶片,其特征在于,所述阳离子固化剂为三氟化硼胺类固化剂、封闭六氟锑酸固化剂、路易斯酸类固化剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述导热胶片,其特征在于,所述增韧树脂为聚丙二醇二缩水甘油醚、聚硫橡胶、苯氧树脂、丁氰橡胶和聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种。
8.根据权利要求1至4中任意一项所述导热胶片,其特征在于,所述导热粉为银、金、铜、氧化铝、氮化铝、氮化硼和氧化锌中的一种或多种,优选地所述导热粉的粒径为1μm-30μm。
9.根据权利要求1至4中任意一项所述的导热胶片,其特征在于,所述第一导热胶层的厚度为30μm-100μm,所述第二导热胶层的厚度为30μm-100μm。
10.一种应用权利要求1至9中任意一项所述的导热胶组合物制备导热胶片的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1、将所述第一导热组合物制备成第一导热胶层;
S2、将所述第二导热组合物制备成第二胶膜坯体,并将所述第二胶膜坯体热贴合至所述第二导热胶层上,经预固化处理形成预固化的第二导热胶层。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,
所述S1包括:将所述第一导热组合物中各原料按比例混合,涂布在离型膜上,烘干后得到第一胶膜坯体,将所述第一胶膜坯体热贴合至金属板材上,经固化处理形成所述第一导热胶层;
所述S2包括:将所述第二导热组合物中各原料按比例混合,涂布在离型膜上,烘干后得到第二胶膜坯体,将所述第二胶膜坯体热贴合至所述第一导热胶层上,经预固化处理形成所述预固化的第二导热胶层。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,
所述S1中,热贴合的温度为60-100℃,压力为1kg-3kg,时间为20s-120s;固化处理的温度为90-120℃,时间为50-80min;
所述S2中,热贴合的温度为60-100℃,压力为1kg-3kg,时间为20s-120s,预固化处理的温度为80-100℃,时间为3-8min。
13.一种电子元件,所述电子元件中设置有散热部件,其特征在于,所述散热部件为权利要求1至9中任意一项所述的导热胶片,或者由权利要求10至12中任意一项所述的制备方法制备而成的导热胶片。
14.一种家用电器,所述家用电器中配置有散热部件,其特征在于,所述散热部件为权利要求1至9中任意一项所述的导热胶片,或者由权利要求10至12中任意一项所述的制备方法制备而成的导热胶片。
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