CN113372840A - 一种具有优良导热性的阻燃合成膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有优良导热性的阻燃合成膜及其制备方法，属于电子导热表面及PCB电路板技术领域。一种具有优良导热性的阻燃合成膜，主要组分包括：导热胶，所述导热胶的主要原料组分比为阻燃聚丙烯酸酯：异氰酸酯：石墨导热粉＝100：(0.1‑5)：5.5；导热涂层，所述导热涂层的主要原料组分比为改性聚氨酯：石墨导热粉＝100：(10‑100)；其中，所述导热胶涂覆在导热涂层上；本发明采用本导热胶中石墨导热粉的相关配比，能够提高导热胶的耐热性，进而提高导热胶使用时的安全性；且导热胶及导热涂层中石墨导热粉的粒径为1‑3um，能够防止导热胶的胶面微粒过大导致胶面产生胶线，且防止导热涂层的表面产生坑洼感。
Description
技术领域
本发明涉及电子导热表面及PCB电路板技术领域，尤其涉及一种具有优良导热性的阻燃合成膜及其制备方法。
背景技术
PCB电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体；
随着计算机飞速发张，在相同面积的电路板上集成了更多的元器件，导致单位面积会产生更多热量，影响电子产品的功效和造成一些安全隐患，因此一种具有绝缘性且导热效果好的材料能够高效的散热的同时极大提高产品的性能降低安全隐患，此种产品对市场需求潜力非常大；
现有的导热标签的的耐温范围多为200-600℃，其导热的耐温范围较低，而胶水与导热粉之间的配比关系会影响导热胶的耐热性，进而影响导热标签的耐热性；导热粉的颗粒大小则会影响涂层的凹凸程度，使得涂层不良，且导热性的提高也容易导电造成在PCB短路造成安全隐患，因此在兼顾安全的同时有优良的导热性能尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的导热标签的的耐温范围多为200-600℃，其导热的耐温范围较低，而胶水与导热粉之间的配比关系会影响导热胶的耐热性，进而影响导热标签的耐热性；导热粉的颗粒大小则会影响涂层的凹凸程度，使得涂层不良，且导热性的提高也容易导电造成在PCB短路造成安全隐患，因此在兼顾安全的同时有优良的导热性能尤为重要的问题，而提出的一种具有优良导热性的阻燃合成膜及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种具有优良导热性的阻燃合成膜，主要组分包括：
导热胶，所述导热胶的主要原料组分比为阻燃聚丙烯酸酯：异氰酸酯：石墨导热粉＝100：(0.1-5)：5.5；
导热涂层，所述导热涂层的主要原料组分比为改性聚氨酯：石墨导热粉＝100：(10-100)；
其中，所述导热胶涂覆在导热涂层上。
为了提高导热涂层的绝缘效果，优选的，还包括绝缘涂层，所述绝缘涂层涂覆在导热涂层远离导热胶的一端。
为了对绝缘涂层进行使用，进一步的，所述绝缘涂层为PG55光面。
为了提高导热胶制备时石墨导热粉的均匀性，优选的，所述导热胶的组分还包括聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇醚、氧化锌。
为了提高对阻燃聚丙烯酸酯的使用，进一步的，所述阻燃聚丙烯酸酯为甲基丙烯酸缩水甘油酯。
为了便于对导热胶进行制备，进一步的，所述导热胶的各原料组分比为阻燃聚丙烯酸酯：异氰酸酯：石墨导热粉：聚二甲基硅氧烷：聚乙二醇醚：氧化锌＝100：(0.1-5)：5.5：(5-10)：(10-12)：(15-30)。
为了便于对导热胶进行制备，更进一步的，所述导热胶的各原料组分比为阻燃聚丙烯酸酯：异氰酸酯：石墨导热粉：聚二甲基硅氧烷：聚乙二醇醚：氧化锌＝100：2.5：5.5：7.5：11：22.5。
为了便于对导热涂层进行配置，优选的，所述导热涂层的各原料组分比为改性聚氨酯：石墨导热粉＝100：55。
一种具有优良导热性的阻燃合成膜的制备方法，主要包括以下步骤：
A、对导热涂层进行预处理，对导热涂层进行过滤，并在过滤后添加固化剂和醋酸乙酯进行稀释；
B、制备导热胶，将石墨导热粉添加到混合有表面活性剂的水溶液中，制成石墨粉溶液；
向石墨粉溶液中添加阻燃聚丙烯酸酯、异氰酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇醚及交联剂中进行混合，使得在石墨粉颗粒的外表面形成聚合物涂层；
向混合后的溶液中添加氧化锌颗粒，并蒸发溶剂以获得固体颗粒，并对固体颗粒进行研磨，使得其与导热胶基体材料混合支撑导热胶；
C、将制备的导热胶上胶到离型纸上，上胶厚度为10-50um，此时对导热胶施加100g压纹轻剥离力；
D、将导热涂层受工艺温度70-80℃烘干，导热涂层的厚度为6um，烘烤时间为1-2分钟；
E、组合导热涂层和导热胶，通过打胶将导热涂层贴合在导热胶上，并将绝缘涂层贴合在导热涂层远离导热胶的一侧。
为了提高涂层的平整度，所述石墨导热粉的粒径为1-3um。
与现有技术相比，本发明提供了一种具有优良导热性的阻燃合成膜及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该具有优良导热性的阻燃合成膜及其制备方法，通过采用本导热胶中石墨导热粉的相关配比，能够提高导热胶的耐热性，进而提高导热胶使用时的安全性；且导热胶及导热涂层中石墨导热粉的粒径为1-3um，能够防止导热胶的胶面微粒过大导致胶面产生胶线，且防止导热涂层的表面产生坑洼感；
2、该具有优良导热性的阻燃合成膜及其制备方法，通过在导热胶中添加阻燃聚丙烯酸酯，通过在聚丙烯酸酯中添加阻燃剂，在具备聚丙烯酸酯的耐热性、耐腐蚀性的基础上，阻燃聚丙烯酸酯具有良好的阻燃性，跟进一步的是，阻燃聚丙烯酸酯为甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯在添加到导热胶中时，导热胶在黏贴的过程中，与导热涂层贴合，能够防止导热涂层发皱、收缩，提高导热涂层导热时的稳定性，同时，导热涂层中含有改性聚氨酯，能够提高改性聚氨酯与导热胶的黏贴稳定性；
3、该具有优良导热性的阻燃合成膜及其制备方法，通过在导热胶中添加聚乙二醇醚，能够提高氧化锌与聚硅氧烷之间的兼容性，同时能够使得聚硅氧烷长时间的保持稳定的膏胶状态，降低对氧化锌分散效果的影响，使得石墨导热粉的分散效果更好。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
一种具有优良导热性的阻燃合成膜，主要组分包括：
导热胶，导热胶的主要原料组分比为阻燃聚丙烯酸酯：异氰酸酯：石墨导热粉＝100：(0.1-5)：5.5；
导热涂层，导热涂层的主要原料组分比为改性聚氨酯：石墨导热粉＝100：(10-100)；
其中，导热胶涂覆在导热涂层上。
需要理解的是，通过采用本导热胶中石墨导热粉的相关配比，能够提高导热胶的耐热性，进而提高导热胶使用时的安全性；且导热胶及导热涂层中石墨导热粉的粒径为1-3um，能够防止导热胶的胶面微粒过大导致胶面产生胶线，且防止导热涂层的表面产生坑洼感；
为了提高导热涂层的绝缘效果，还包括绝缘涂层，绝缘涂层涂覆在导热涂层远离导热胶的一端，绝缘涂层为PG55光面。
导热胶的组分还包括聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇醚、氧化锌，提高导热胶制备时石墨导热粉的均匀性。
阻燃聚丙烯酸酯为甲基丙烯酸缩水甘油酯，能够提高对阻燃聚丙烯酸酯的使用。
导热胶的各原料组分比为阻燃聚丙烯酸酯：异氰酸酯：石墨导热粉：聚二甲基硅氧烷：聚乙二醇醚：氧化锌＝100：(0.1-5)：5.5：(5-10)：(10-12)：(15-30)，便于对导热胶进行制备。
导热胶的各原料组分比为阻燃聚丙烯酸酯：异氰酸酯：石墨导热粉：聚二甲基硅氧烷：聚乙二醇醚：氧化锌＝100：2.5：5.5：7.5：11：22.5，便于对导热胶进行制备。
导热涂层的各原料组分比为改性聚氨酯：石墨导热粉＝100：55，便于对导热涂层进行配置。
实施例2：
一种具有优良导热性的阻燃合成膜的制备方法，主要包括以下步骤：
A、导热涂层由55份石墨导热粉及100份改性聚氨酯制备而成，由于导热涂层中的油墨固含达到36％左右，油墨的粘度较高，固先对导热涂层进行预处理，对导热涂层进行过滤，并在过滤后添加固化剂和醋酸乙酯进行稀释；
B、制备导热胶，将2.5份石墨导热粉添加到混合有表面活性剂的水溶液中，制成石墨粉溶液；
向石墨粉溶液中添加100份阻燃聚丙烯酸酯、2.5份异氰酸酯、7.5份聚二甲基硅氧烷、11份聚乙二醇醚及交联剂中进行混合，使得在石墨粉颗粒的外表面形成聚合物涂层；
通过在导热胶中添加阻燃聚丙烯酸酯，通过在聚丙烯酸酯中添加阻燃剂，在具备聚丙烯酸酯的耐热性、耐腐蚀性的基础上，阻燃聚丙烯酸酯具有良好的阻燃性，跟进一步的是，阻燃聚丙烯酸酯为甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯在添加到导热胶中时，导热胶在黏贴的过程中，与导热涂层贴合，能够防止导热涂层发皱、收缩，提高导热涂层导热时的稳定性，同时，导热涂层中含有改性聚氨酯，能够提高改性聚氨酯与导热胶的黏贴稳定性；
通过在导热胶中添加聚乙二醇醚，能够提高氧化锌与聚硅氧烷之间的兼容性，同时能够使得聚硅氧烷长时间的保持稳定的膏胶状态，降低对氧化锌分散效果的影响，使得石墨导热粉的分散效果更好；
向混合后的溶液中添加22.5份氧化锌颗粒，并蒸发溶剂以获得固体颗粒，并对固体颗粒进行研磨，使得其与导热胶基体材料混合支撑导热胶；
C、将制备的导热胶上胶到离型纸上，上胶厚度为10-50um，此时对导热胶施加100g压纹轻剥离力；
D、将导热涂层受工艺温度70-80℃烘干，导热涂层的厚度为6um，烘烤时间为1-2分钟；
E、组合导热涂层和导热胶，通过打胶将导热涂层贴合在导热胶上，并将绝缘涂层贴合在导热涂层远离导热胶的一侧。
石墨导热粉的粒径为1-3um，提高涂层的平整度，。
通过采用本导热胶中石墨导热粉的相关配比，能够提高导热胶的耐热性，进而提高导热胶使用时的安全性；且导热胶及导热涂层中石墨导热粉的粒径为1-3um，能够防止导热胶的胶面微粒过大导致胶面产生胶线，且防止导热涂层的表面产生坑洼感；
实施例3：
一种具有优良导热性的阻燃合成膜的制备方法，主要包括以下步骤：
A、导热涂层由100份石墨导热粉及100份改性聚氨酯制备而成，由于导热涂层中的油墨固含达到36％左右，油墨的粘度较高，固先对导热涂层进行预处理，对导热涂层进行过滤，并在过滤后添加固化剂和醋酸乙酯进行稀释；
B、制备导热胶，将5.5份石墨导热粉添加到混合有表面活性剂的水溶液中，制成石墨粉溶液；
向石墨粉溶液中添加100份阻燃聚丙烯酸酯、5份异氰酸酯、10份聚二甲基硅氧烷、12份聚乙二醇醚及交联剂中进行混合，使得在石墨粉颗粒的外表面形成聚合物涂层；
通过在导热胶中添加阻燃聚丙烯酸酯，通过在聚丙烯酸酯中添加阻燃剂，在具备聚丙烯酸酯的耐热性、耐腐蚀性的基础上，阻燃聚丙烯酸酯具有良好的阻燃性，跟进一步的是，阻燃聚丙烯酸酯为甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯在添加到导热胶中时，导热胶在黏贴的过程中，与导热涂层贴合，能够防止导热涂层发皱、收缩，提高导热涂层导热时的稳定性，同时，导热涂层中含有改性聚氨酯，能够提高改性聚氨酯与导热胶的黏贴稳定性；
通过在导热胶中添加聚乙二醇醚，能够提高氧化锌与聚硅氧烷之间的兼容性，同时能够使得聚硅氧烷长时间的保持稳定的膏胶状态，降低对氧化锌分散效果的影响，使得石墨导热粉的分散效果更好；
向混合后的溶液中添加30份氧化锌颗粒，并蒸发溶剂以获得固体颗粒，并对固体颗粒进行研磨，使得其与导热胶基体材料混合支撑导热胶；
C、将制备的导热胶上胶到离型纸上，上胶厚度为10-50um，此时对导热胶施加100g压纹轻剥离力；
D、将导热涂层受工艺温度70-80℃烘干，导热涂层的厚度为6um，烘烤时间为1-2分钟；
E、组合导热涂层和导热胶，通过打胶将导热涂层贴合在导热胶上，并将绝缘涂层贴合在导热涂层远离导热胶的一侧。
石墨导热粉的粒径为1-3um，提高涂层的平整度，。
通过采用本导热胶中石墨导热粉的相关配比，能够提高导热胶的耐热性，进而提高导热胶使用时的安全性；且导热胶及导热涂层中石墨导热粉的粒径为1-3um，能够防止导热胶的胶面微粒过大导致胶面产生胶线，且防止导热涂层的表面产生坑洼感；
实施例4：
一种具有优良导热性的阻燃合成膜的制备方法，主要包括以下步骤：
A、导热涂层由10份石墨导热粉及100份改性聚氨酯制备而成，由于导热涂层中的油墨固含达到36％左右，油墨的粘度较高，固先对导热涂层进行预处理，对导热涂层进行过滤，并在过滤后添加固化剂和醋酸乙酯进行稀释；
B、制备导热胶，将5.5份石墨导热粉添加到混合有表面活性剂的水溶液中，制成石墨粉溶液；
向石墨粉溶液中添加100份阻燃聚丙烯酸酯、0.1份异氰酸酯、5份聚二甲基硅氧烷、10份聚乙二醇醚及交联剂中进行混合，使得在石墨粉颗粒的外表面形成聚合物涂层；
通过在导热胶中添加阻燃聚丙烯酸酯，通过在聚丙烯酸酯中添加阻燃剂，在具备聚丙烯酸酯的耐热性、耐腐蚀性的基础上，阻燃聚丙烯酸酯具有良好的阻燃性，跟进一步的是，阻燃聚丙烯酸酯为甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯在添加到导热胶中时，导热胶在黏贴的过程中，与导热涂层贴合，能够防止导热涂层发皱、收缩，提高导热涂层导热时的稳定性，同时，导热涂层中含有改性聚氨酯，能够提高改性聚氨酯与导热胶的黏贴稳定性；
通过在导热胶中添加聚乙二醇醚，能够提高氧化锌与聚硅氧烷之间的兼容性，同时能够使得聚硅氧烷长时间的保持稳定的膏胶状态，降低对氧化锌分散效果的影响，使得石墨导热粉的分散效果更好；
向混合后的溶液中添加15份氧化锌颗粒，并蒸发溶剂以获得固体颗粒，并对固体颗粒进行研磨，使得其与导热胶基体材料混合支撑导热胶；
C、将制备的导热胶上胶到离型纸上，上胶厚度为10-50um，此时对导热胶施加100g压纹轻剥离力；
D、将导热涂层受工艺温度70-80℃烘干，导热涂层的厚度为6um，烘烤时间为1-2分钟；
E、组合导热涂层和导热胶，通过打胶将导热涂层贴合在导热胶上，并将绝缘涂层贴合在导热涂层远离导热胶的一侧。
石墨导热粉的粒径为1-3um，提高涂层的平整度，。
通过采用本导热胶中石墨导热粉的相关配比，能够提高导热胶的耐热性，进而提高导热胶使用时的安全性；且导热胶及导热涂层中石墨导热粉的粒径为1-3um，能够防止导热胶的胶面微粒过大导致胶面产生胶线，且防止导热涂层的表面产生坑洼感。
需要注意是，在制备出实施例1-3的阻燃合成膜后，取出现有的导热标签，通过显微镜比较法依次比较实施例1-3与导热标签之间的光滑程度，同时测量阻燃合成膜的耐热温度及导热系数，将测量结果制成下表：
表1：测量结果表
本发明参照实施例1-3及表1可知，通过采用在导热胶中添加阻燃聚丙烯酸酯，能够提高导热胶在黏贴的过程中，与导热涂层贴合，能够防止导热涂层发皱、收缩，提高导热涂层导热时的稳定性，采用本导热胶中石墨导热粉的相关配比，能够提高导热胶的耐热性，进而提高导热胶使用时的安全性；且导热胶及导热涂层中石墨导热粉的粒径为1-3um，能够防止导热胶的胶面微粒过大导致胶面产生胶线，且防止导热涂层的表面产生坑洼感。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有优良导热性的阻燃合成膜，其特征在于，主要组分包括：
导热胶，所述导热胶的主要原料组分比为阻燃聚丙烯酸酯：异氰酸酯：石墨导热粉＝100：(0.1-5)：5.5；
导热涂层，所述导热涂层的主要原料组分比为改性聚氨酯：石墨导热粉＝100：(10-100)；
其中，所述导热胶涂覆在导热涂层上。
2.根据权利要求1所述的具有优良导热性的阻燃合成膜，其特征在于，还包括绝缘涂层，所述绝缘涂层涂覆在导热涂层远离导热胶的一端。
3.根据权利要求2所述的具有优良导热性的阻燃合成膜，其特征在于，所述绝缘涂层为PG55光面。
4.根据权利要求2所述的具有优良导热性的阻燃合成膜，其特征在于，所述导热胶的组分还包括聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇醚、氧化锌。
5.根据权利要求4所述的具有优良导热性的阻燃合成膜，其特征在于，所述阻燃聚丙烯酸酯为甲基丙烯酸缩水甘油酯。
6.根据权利要求4或5所述的具有优良导热性的阻燃合成膜，其特征在于，所述导热胶的各原料组分比为阻燃聚丙烯酸酯：异氰酸酯：石墨导热粉：聚二甲基硅氧烷：聚乙二醇醚：氧化锌＝100：(0.1-5)：5.5：(5-10)：(10-12)：(15-30)。
7.根据权利要求6所述的具有优良导热性的阻燃合成膜，其特征在于，所述导热胶的各原料组分比为阻燃聚丙烯酸酯：异氰酸酯：石墨导热粉：聚二甲基硅氧烷：聚乙二醇醚：氧化锌＝100：2.5：5.5：7.5：11：22.5。
8.根据权利要求1所述的具有优良导热性的阻燃合成膜，其特征在于，所述导热涂层的各原料组分比为改性聚氨酯：石墨导热粉＝100：55。
9.一种具有优良导热性的阻燃合成膜的制备方法，包括权利要求7所述的具有优良导热性的阻燃合成膜，其特征在于，主要包括以下步骤：
A、对导热涂层进行预处理，对导热涂层进行过滤，并在过滤后添加固化剂和醋酸乙酯进行稀释；
B、制备导热胶，将石墨导热粉添加到混合有表面活性剂的水溶液中，制成石墨粉溶液；
向石墨粉溶液中添加阻燃聚丙烯酸酯、异氰酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇醚及交联剂中进行混合，使得在石墨粉颗粒的外表面形成聚合物涂层；
向混合后的溶液中添加氧化锌颗粒，并蒸发溶剂以获得固体颗粒，并对固体颗粒进行研磨，使得其与导热胶基体材料混合支撑导热胶；
C、将制备的导热胶上胶到离型纸上，上胶厚度为10-50um，此时对导热胶施加100g压纹轻剥离力；
D、将导热涂层受工艺温度70-80℃烘干，导热涂层的厚度为6um，烘烤时间为1-2分钟；
E、组合导热涂层和导热胶，通过打胶将导热涂层贴合在导热胶上，并将绝缘涂层贴合在导热涂层远离导热胶的一侧。
10.根据权利要求9所述的具有优良导热性的阻燃合成膜及其制备方法，其特征在于，所述石墨导热粉的粒径为1-3um。
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