CN110982457A - 一种高导热胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高导热胶黏剂及其制备方法，主要涉及高分子导热材料领域。一种高导热胶黏剂，包括以下重量分数的组分：丙烯酸树脂18~24份、环氧树脂9~12份、氮化硼10‑25份、石墨烯10‑25份、固化剂0.2~0.3份、丁酮溶剂20‑50份。将环氧树脂加入到丙烯酸树脂内，再加入氮化硼、石墨烯与丁酮溶剂；将锆珠加入到上述步骤得到的混合物中，并高速搅拌至分散；搅拌30分钟后加入固化剂，继续搅拌15分钟，然后静置除气泡后涂覆于PET离型膜上。本发明的有益效果在于：本发明具备更好地导热性能与高温胶黏性能，完美解决电子产品的散热问题。

Description

一种高导热胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明主要涉及高分子导热材料领域，具体是一种高导热胶黏剂及其制备方法。
背景技术
高温会对电子元器件的稳定性、可靠性和寿命产生有害的影响，譬如过高的温度会危及半导体的结点，损伤电路的连接界面，增加导体的阻值和造成机械应力损伤。因此确保发热电子元器件所产生的热量能够及时的排出，已经成为微电子产品系统组装的一个重要方面，而对于集成程度和组装密度都较高的便携式电子产品(如笔记本电脑等)，散热甚至成为了整个产品的技术瓶颈问题。
热界面材料（Thermal Interface Material）是用于涂敷在散热器件与发热器件之间，降低它们之间接触热阻所使用的材料的总称。凡是表面都会有粗糙度，所以当两个表面接触在一起的时候，不可能完全接触在一起，总会有一些空气隙夹杂在其中，而空气的导热系数非常之小，因此就造成了比较大的接触热阻。而使用热界面材料就可以填充这个空气隙，这样就可以降低接触热阻，提高散热性能。基于聚合物的导热材料是填充空隙和间隙的最有应用前景的材料，因为它们与其他材料相比具有很强的黏结力。众所周知，高分子聚合物材料的固有导热率较低，约为0.2Wm-1K-1，为热的不良导体，远远达不到工业需求,所以加入高导热填料是提高聚合物复合材料导热性的最有效和经济的方法。从宏观上看，碳基填料，陶瓷填料和金属填料是最广泛用于提高聚合物复合材料的导热性的填料。其中，金属填料具有最高的导热性，但它们经济效益差、会导电、且重量太大，不适用于电子元器件的绝缘；陶瓷填料没有这些缺陷，但它们导热性较低。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种高导热胶黏剂及其制备方法，它在聚合物分子中加入导热填料形成聚合物网络，增强聚合物复合材料导热性，并通过丙烯酸树脂与环氧树脂的组合使本发明具备可较高的耐热性能，完美解决了电子产品的散热问题。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种高导热胶黏剂，包括以下重量分数的组分：丙烯酸树脂18~24份、环氧树脂9~12份、氮化硼10-25份、石墨烯10-25份、固化剂0.2~0.3份、丁酮溶剂20-50份。
所述丙烯酸树脂与环氧树脂含量比为2:1。
所述固化剂为NCO固化剂与双氰胺固化剂。
所述NCO固化剂与双氰胺固化剂含量比为2:3。
一种高导热胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将环氧树脂加入到丙烯酸树脂内，再加入氮化硼、石墨烯与丁酮溶剂；
S2：将锆珠加入到上述步骤得到的混合物中，并高速搅拌至分散；
S3：搅拌30分钟后加入固化剂，继续搅拌15分钟，然后静置除气泡后涂覆于PET离型膜上，厚度50-400。
所述S2步骤中混合物高速搅拌至分散后，进行细度检测≤10μm。
若所述S2步骤高速搅拌至分散后的混合物细度大于10μm，继续加入丁酮溶剂搅拌至细度≤10μm。
对比现有技术，本发明的有益效果是：
本发明混合环氧树脂以提高材料的耐热性，使本发明可以在250℃高温下仍然维持黏性，适用于电子及车载产品的散热。通过氮化硼与石墨烯的加入，使本胶黏剂的散热效果大大提高，可以完美的解决现有电子产品散热困难的问题。
具体实施方式
结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例1：
本实施例所述一种高导热胶黏剂，包括以下重量分数的组分：丙烯酸树脂20份、环氧树脂10份、氮化硼11份、石墨烯11份、固化剂0.25份、丁酮溶剂48份。其制备方法如下：
S1：将 50g环氧树脂(南亚128)加入到100g的丙烯酸树脂（江阴力恒牌号BX-35，固含量50%）内，再加入氮化硼55g及石墨烯55g，再添加240g丁酮溶剂；
S2：将锆珠加入到上述步骤得到的混合物中，并高速搅拌至分散并检测细度，若混合物细度大于10μm，继续加入丁酮溶剂搅拌至细度≤10μm；
S3：将S2步骤得到的混合物搅拌30分钟后加入NCO固化剂0.5g及双氰胺固化剂0.75g，加入后再搅拌15分钟后静置除气泡后涂布于PET离型膜上，厚度125um。
实施例2：
本实施例所述一种高导热胶黏剂，包括以下重量分数的组分：丙烯酸树脂22份、环氧树脂11份、氮化硼20份、石墨烯20份、固化剂0.25份、丁酮溶剂27份。其制备方法如下：
S1：将 55g环氧树脂(南亚128)加入到110g的丙烯酸树脂（江阴力恒牌号BX-35，固含量50%）内，再加入氮化硼100g及石墨烯100g，再添加135g丁酮溶剂；
S2：将锆珠加入到上述步骤得到的混合物中，并高速搅拌至分散并检测细度，若混合物细度大于10μm，继续加入丁酮溶剂搅拌至细度≤10μm；
S3：将S2步骤得到的混合物搅拌30分钟后加入NCO固化剂0.5g及双氰胺固化剂0.75g，加入后再搅拌15分钟后静置除气泡后涂布于PET离型膜上，厚度125um。
对照例1：
S1：取150g的丙烯酸树脂（江阴力恒牌号BX-35，固含量50%），加入氮化硼55g及石墨烯55g，再添加240g丁酮溶剂；
S2：将锆珠加入到上述步骤得到的混合物中，并高速搅拌至分散并检测细度，若混合物细度大于10μm，继续加入丁酮溶剂搅拌至细度≤10μm；
S3：将S2步骤得到的混合物搅拌30分钟后加入NCO固化剂0.5g及双氰胺固化剂0.75g，加入后再搅拌15分钟后静置除气泡后涂布于PET离型膜上，厚度125um。
对照例2：
S1：将 50g环氧树脂(南亚128)加入到100g的丙烯酸树脂（江阴力恒牌号BX-35，固含量50%）内，再加入氮化硼110g，再添加240g丁酮溶剂；
S2：将锆珠加入到上述步骤得到的混合物中，并高速搅拌至分散并检测细度，若混合物细度大于10μm，继续加入丁酮溶剂搅拌至细度≤10μm；
S3：将S2步骤得到的混合物搅拌30分钟后加入NCO固化剂0.5g及双氰胺固化剂0.75g，加入后再搅拌15分钟后静置除气泡后涂布于PET离型膜上，厚度125um。
实施例1/2以及对照例1/2的各项测试数据如下表所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由上表可知，丙烯酸树脂混掺环氧树脂后会大幅改善胶黏剂的耐热性，可以在200℃高温下仍然保有其黏性；丙烯酸树脂混掺环氧树脂中加入氮化硼及石墨烯可以提高材料导热系数至超过3.4W/m-K。
综上所述，本发明具备更好地导热性能与高温胶黏性能。

Claims (7)

1.一种高导热胶黏剂，其特征在于，包括以下重量分数的组分：丙烯酸树脂18~24份、环氧树脂9~12份、氮化硼10-25份、石墨烯10-25份、固化剂0.2~0.3份、丁酮溶剂20-50份。
2.根据权利要求1所述的一种高导热胶黏剂，其特征在于：所述丙烯酸树脂与环氧树脂含量比为2:1。
3.根据权利要求1所述的一种高导热胶黏剂，其特征在于：所述固化剂为NCO固化剂与双氰胺固化剂。
4.根据权利要求3所述的一种高导热胶黏剂，其特征在于：所述NCO固化剂与双氰胺固化剂含量比为2:3。
5.一种高导热胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将环氧树脂加入到丙烯酸树脂内，再加入氮化硼、石墨烯与丁酮溶剂；
S2：将锆珠加入到上述步骤得到的混合物中，并高速搅拌至分散；
S3：搅拌30分钟后加入固化剂，继续搅拌15分钟，然后静置除气泡后涂覆于PET离型膜上，厚度50-400um。
6.根据权利要求5所述的一种高导热胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述S2步骤中混合物高速搅拌至分散后，进行细度检测≤10μm。
7.根据权利要求6所述的一种高导热胶黏剂的制备方法，其特征在于：若所述S2步骤高速搅拌至分散后的混合物细度大于10μm，继续加入丁酮溶剂搅拌至细度≤10μm。
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