CN106634763A - 一种高导热绝缘胶粘材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高导热绝缘胶粘材料，包括以下重量份数的原料：聚酯树脂70~100份、萜烯酚醛树脂10~20份、导热填充料50~80份、改性填料10.5~30份、其他助剂13.5~40份；所述的导热填充料为α‑氧化铝粉、结晶型硅微粉和气相二氧化硅，其质量份比为3~5：1~2：1；所述的改性填料由以下重量份数的组分构成：异氰尿酸三缩水甘油酯1~3份、甲基羟乙基纤维素2~6份、松节油4~9份、乙烯‑丙烯酸酯‑甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物1~4份、二氨基二苯甲烷2~7份、羟基硅油0.5~1份；所述的其他助剂由以下重量份数的组分构成：固化剂10~30份、偶联剂3~9份、抗氧剂0.5~1份。本发明提供的一种高导热绝缘胶粘材料加工和使用方便，导热性及绝缘性良好。

Description

一种高导热绝缘胶粘材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶粘材料技术领域，具体涉及一种高导热绝缘胶粘材料及其制备方法。
背景技术
胶粘材料用于电子元器件的粘接、密封、灌封和涂覆保护，胶粘后起到连接、防水防潮、防尘、绝缘、导热、密封、防腐蚀、耐温、防震的作用。胶接材料特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。胶粘材料基料一般采用具有良好的粘附性和润湿性的高聚物，胶粘材料基料本身导热性能不佳，需要添加无机导热填充料来提高其导热性能。但实际上，较高填充比例的无机导热填充材料在提高胶粘材料的导热性能的同时，由于其在有胶黏材料基料中处于松散堆积的状态，随着胶料放置时间的延长，填充粉体逐步发生分离沉降甚至板结，稳定性较差；而且现有的具有导热功能的胶粘材料由于填充无机导热填充料，导致其绝缘性差，影响了其在精密、绝缘电器等仪器或元件中的应用。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种导热性及绝缘性良好的胶粘材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种高导热绝缘胶粘材料，包括以下重量份数的原料：聚酯树脂70~100份、萜烯酚醛树脂10~20份、导热填充料50~80份、改性填料10.5~30份、其他助剂13.5~40份；
所述的导热填充料为α-氧化铝粉、结晶型硅微粉和气相二氧化硅，其质量份比为3~5：1~2：1；
所述的改性填料由以下重量份数的组分构成：异氰尿酸三缩水甘油酯1~3份、甲基羟乙基纤维素2~6份、松节油4~9份、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物1~4份、二氨基二苯甲烷2~7份、羟基硅油0.5~1份；
所述的其他助剂由以下重量份数的组分构成：固化剂10~30份、偶联剂3~9份、抗氧剂0.5~1份。
进一步地，所述固化剂为苯二亚甲基二异氰酸酯、IPDI三聚体中的一种或其结合。
进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560或四异丙基二（二辛基亚磷酸酰氧基）钛酸酯偶联剂。
进一步地，所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、2,5-二特丁基对苯二酚中的一种或其结合。
所述的一种高导热绝缘胶粘材料的制备方法，包括以下步骤：
1）按照所述重量份数备取原料；
2）将聚酯树脂、萜烯酚醛树脂和改性填料置于高混机中，于50~60℃下高速混合10~20min；
3）将剩余原料加入步骤2所得的混合物中进行混合，充分搅拌均匀后得到高导热绝缘胶粘材料。
与现有技术相比，本发明具备的有益效果为：
本发明提供的一种高导热绝缘胶粘材料使用方便，导热性及绝缘性良好；采用具有较好导热性及导热稳定性的α-氧化铝粉与结晶型硅微粉和气相二氧化硅配合作为导热填料，与改性填料和其他助剂协同，有效避免或较大量的减缓无机导热填充料的沉降，增强无机导热填充料与聚酯树脂、萜烯酚醛树脂基体之间的界面结合力，混合均匀后的胶粘材料可形成绝缘导热网链，增加胶粘材料的导热性能，并提高其的力学性能与体系稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：一种高导热绝缘胶粘材料，包括以下重量份数的原料：聚酯树脂85份、萜烯酚醛树脂15份、导热填充料65份、改性填料20份、其他助剂27份；所述的导热填充料为α-氧化铝粉、结晶型硅微粉和气相二氧化硅，其质量份比为8：3：2；所述的改性填料由以下重量份数的组分构成：异氰尿酸三缩水甘油酯2份、甲基羟乙基纤维素4份、松节油7份、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物2份、二氨基二苯甲烷4份、羟基硅油1份；所述的其他助剂由以下重量份数的组分构成：固化剂20份、偶联剂6份、抗氧剂1份。
进一步地，所述固化剂为苯二亚甲基二异氰酸酯，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560，所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和2,5-二特丁基对苯二酚的混合物。
所述的一种高导热绝缘胶粘材料的制备方法，包括以下步骤：
1）按照所述重量份数备取原料；
2）将聚酯树脂、萜烯酚醛树脂和改性填料置于高混机中，于55℃下高速混合15min；
3）将剩余原料加入步骤2所得的混合物中进行混合，充分搅拌均匀后得到高导热绝缘胶粘材料。
实施例2：一种高导热绝缘胶粘材料，包括以下重量份数的原料：聚酯树脂70份、萜烯酚醛树脂10份、导热填充料50份、改性填料10.5份、其他助剂13.5份；所述的导热填充料为α-氧化铝粉、结晶型硅微粉和气相二氧化硅，其质量份比为3：1：1；所述的改性填料由以下重量份数的组分构成：异氰尿酸三缩水甘油酯1份、甲基羟乙基纤维素2份、松节油4份、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物1份、二氨基二苯甲烷2份、羟基硅油0.5份；所述的其他助剂由以下重量份数的组分构成：固化剂10份、偶联剂3份、抗氧剂0.5份。
进一步地，所述固化剂为IPDI三聚体，所述偶联剂为四异丙基二（二辛基亚磷酸酰氧基）钛酸酯偶联剂，所述抗氧剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。
所述的一种高导热绝缘胶粘材料的制备方法，包括以下步骤：
1）按照所述重量份数备取原料；
2）将聚酯树脂、萜烯酚醛树脂和改性填料置于高混机中，于50℃下高速混合10min；
3）将剩余原料加入步骤2所得的混合物中进行混合，充分搅拌均匀后得到高导热绝缘胶粘材料。
实施例3：一种高导热绝缘胶粘材料，包括以下重量份数的原料：聚酯树脂100份、萜烯酚醛树脂20份、导热填充料80份、改性填料30份、其他助剂40份；所述的导热填充料为α-氧化铝粉、结晶型硅微粉和气相二氧化硅，其质量份比为5：2：1；所述的改性填料由以下重量份数的组分构成：异氰尿酸三缩水甘油酯3份、甲基羟乙基纤维素6份、松节油9份、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物4份、二氨基二苯甲烷7份、羟基硅油1份；所述的其他助剂由以下重量份数的组分构成：固化剂30份、偶联剂9份、抗氧剂1份。
进一步地，所述固化剂为苯二亚甲基二异氰酸酯和IPDI三聚体的混合物，所述偶联剂为四异丙基二（二辛基亚磷酸酰氧基）钛酸酯偶联剂，所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体和2,5-二特丁基对苯二酚的混合物。
所述的一种高导热绝缘胶粘材料的制备方法，包括以下步骤：
1）按照所述重量份数备取原料；
2）将聚酯树脂、萜烯酚醛树脂和改性填料置于高混机中，于60℃下高速混合20min；
3）将剩余原料加入步骤2所得的混合物中进行混合，充分搅拌均匀后得到高导热绝缘胶粘材料。
实施例4：一种高导热绝缘胶粘材料，包括以下重量份数的原料：聚酯树脂70份、萜烯酚醛树脂20份、导热填充料50份、改性填料30份、其他助剂13.5份；所述的导热填充料为α-氧化铝粉、结晶型硅微粉和气相二氧化硅，其质量份比为7：3：2；所述的改性填料由以下重量份数的组分构成：异氰尿酸三缩水甘油酯3份、甲基羟乙基纤维素6份、松节油9份、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物4份、二氨基二苯甲烷7份、羟基硅油1份；所述的其他助剂由以下重量份数的组分构成：固化剂10份、偶联剂3份、抗氧剂0.5份。
进一步地，所述固化剂为苯二亚甲基二异氰酸酯，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560，所述抗氧剂为2,5-二特丁基对苯二酚。
所述的一种高导热绝缘胶粘材料的制备方法，其具体步骤同实施例1。
实施例5：一种高导热绝缘胶粘材料，包括以下重量份数的原料：聚酯树脂80份、萜烯酚醛树脂18份、导热填充料70份、改性填料24份、其他助剂30份；所述的导热填充料为α-氧化铝粉、结晶型硅微粉和气相二氧化硅，其质量份比为9：4：2；所述的改性填料由以下重量份数的组分构成：异氰尿酸三缩水甘油酯2份、甲基羟乙基纤维素5份、松节油7份、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物3份、二氨基二苯甲烷6份、羟基硅油1份；所述的其他助剂由以下重量份数的组分构成：固化剂24份、偶联剂5份、抗氧剂1份。
进一步地，所述固化剂为IPDI三聚体，所述偶联剂为四异丙基二（二辛基亚磷酸酰氧基）钛酸酯偶联剂，所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
所述的一种高导热绝缘胶粘材料的制备方法，其具体步骤同实施例1。
对比例1：一种高导热绝缘胶粘材料，包括以下重量份数的原料：聚酯树脂85份、萜烯酚醛树脂15份、改性填料20份、其他助剂27份；所述的改性填料由以下重量份数的组分构成：异氰尿酸三缩水甘油酯2份、甲基羟乙基纤维素4份、松节油7份、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物2份、二氨基二苯甲烷4份、羟基硅油1份；所述的其他助剂由以下重量份数的组分构成：固化剂20份、偶联剂6份、抗氧剂1份。
进一步地，所述固化剂为苯二亚甲基二异氰酸酯，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560，所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和2,5-二特丁基对苯二酚的混合物。
所述的一种高导热绝缘胶粘材料的制备方法，包括以下步骤：
1）按照所述重量份数备取原料；
2）将聚酯树脂、萜烯酚醛树脂和改性填料置于高混机中，于55℃下高速混合15min；
3）将剩余原料加入步骤2所得的混合物中进行混合，充分搅拌均匀后得到高导热绝缘胶粘材料。
对比例2为市售导热胶粘剂。
将实施例1-5、对比例1所得的导热绝缘胶粘材料及对比例2进行性能测试，结果如下表所示：
拉伸强度 电阻率 粘度 导热系数 存储期
单位 Mpa Ω.cm mPa.s W.M-1.K-1 月
实施例1 2.5 3.3×1012 5100 2.23 12
实施例2 2.0 1.8×1012 4200 1.97 12
实施例3 2.6 3.9×1012 5500 1.84 12
实施例4 2.3 4.2×1012 4300 1.75 12
实施例5 2.4 3.1×1012 4800 2.16 12
对比例1 2.2 1.3×1012 2400 0.44 12
对比例2 2.1 8.2×108 3500 1.26 6
上述实施例仅为本发明的较佳实施方式，其具体描述并不能理解为对本发明专利范围的限制，但凡本领域技术人员采用等同或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高导热绝缘胶粘材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：聚酯树脂70~100份、萜烯酚醛树脂10~20份、导热填充料50~80份、改性填料10.5~30份、其他助剂13.5~40份；
所述的导热填充料为α-氧化铝粉、结晶型硅微粉和气相二氧化硅，其质量份比为3~5：1~2：1；
所述的改性填料由以下重量份数的组分构成：异氰尿酸三缩水甘油酯1~3份、甲基羟乙基纤维素2~6份、松节油4~9份、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物1~4份、二氨基二苯甲烷2~7份、羟基硅油0.5~1份；
所述的其他助剂由以下重量份数的组分构成：固化剂10~30份、偶联剂3~9份、抗氧剂0.5~1份。
2.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘胶粘材料，其特征在于：所述固化剂为苯二亚甲基二异氰酸酯、IPDI三聚体中的一种或其结合。
3.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘胶粘材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560或四异丙基二（二辛基亚磷酸酰氧基）钛酸酯偶联剂。
4.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘胶粘材料，其特征在于：所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、2,5-二特丁基对苯二酚中的一种或其结合。
5.权利要求1所述的一种高导热绝缘胶粘材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按照所述重量份数备取原料；
2）将聚酯树脂、萜烯酚醛树脂和改性填料置于高混机中，于50~60℃下高速混合10~20min；
3）将剩余原料加入步骤2所得的混合物中进行混合，充分搅拌均匀后得到高导热绝缘胶粘材料。
6.根据权利要求5所述的一种高导热绝缘胶粘材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1备取的原料包括：聚酯树脂85份、萜烯酚醛树脂15份、导热填充料65份、改性填料20份、其他助剂27份；所述的导热填充料为α-氧化铝粉、结晶型硅微粉和气相二氧化硅，其质量份比为8：3：2；所述的改性填料由以下重量份数的组分构成：异氰尿酸三缩水甘油酯2份、甲基羟乙基纤维素4份、松节油7份、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物2份、二氨基二苯甲烷4份、羟基硅油1份；所述的其他助剂由以下重量份数的组分构成：固化剂20份、偶联剂6份、抗氧剂1份。
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