CN113801614A - 一种导热胶黏剂及导热双面胶带 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导热胶黏剂，其制备原料按照质量份数包括以下组分：侧链羧基官能化改性的橡胶共聚物45～60份、增粘剂10～15份、溶剂100～120份、高导热纳米粉体3～5份；其中的高导热纳米粉体能够与橡胶共聚物的侧链交联，使导热胶黏剂形成能够进行垂直方向导热的多孔隙交联网状结构。本发明还公开了一种利用上述导热胶黏剂制成的导热双面胶带。该导热胶黏剂可以配合涂布点胶机涂布于电子产品部件，形成的胶膜可以完全贴合电子产品部件，使用可靠性好，且具有较好的散热功能。导热双面胶带可以实现较好的界面粘结效果，并具有较好的导热效果，又可以进行反复剥离及重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及导热材料技术领域，特别涉及一种导热胶黏剂及导热双面胶带。
背景技术
随着目前电子产品市场的日渐扩大，电子产品的功能也变得日渐复杂，其中关键的各类零部件、IC以及芯片的设计尺寸也随之快速缩小和复杂化，在带来高速计算的同时，也使得散热成为一大难题。以手机CPU为例，目前市面的常规手机CPU芯片工作温度可达到70℃以上，部分电容可达到60℃以上，手机液晶屏幕的工作温度也可达到50-70℃范围，加上近年来逐渐普遍的无线充电模组也非常容易在传输电流中导致能量转换为额外的热能，使得电子产品内温度达到一个较高的程度；而手机芯片、电池等的性能可承受的温度上限一般只在50℃左右，因此如果无法对发热核心的芯片、电容、电路以及周边元件快速降温，可能会对电子元件以及电子产品的性能和寿命造成极大的损害，甚至是安全隐患。
常规的散热解决方案之一是使用导热硅胶垫将热源与导热介质(如手机背壳，VP板等)连接，填补导热介质和热源之间的空气空隙并传导热量，达到将热量从关键热源部位导出的目的。但由于目前的电子产品在朝小尺寸和多功能方向发展，在一些结构复杂(如整体3D结构)、形状不规整的关键部件，导热硅胶垫无法完全贴合3D尺寸设计，无法达到较好的导热效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种导热胶黏剂及导热双面胶带；该导热胶黏剂可以配合涂布点胶机涂布于电子产品部件，形成的胶膜可以完全贴合电子产品部件，使用可靠性好，且具有较好的散热功能。导热双面胶带可以实现较好的界面粘结效果，并具有较好的导热效果，又可以进行反复剥离及重复使用。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种导热胶黏剂，其制备原料按照质量份数包括以下组分：侧链羧基官能化改性的橡胶共聚物45～60份、增粘剂10～15份、溶剂100～120份、高导热纳米粉体3～5份；其中的高导热纳米粉体能够与橡胶共聚物的侧链交联，使导热胶黏剂形成能够进行垂直方向导热的多孔隙交联网状结构。
优选的，所述橡胶共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
进一步的，所述高导热纳米粉体包括纳米陶瓷粉体、纳米二氧化钛和纳米石墨烯，纳米陶瓷粉体、纳米二氧化钛和纳米石墨烯的粒径均为1-2nm。
进一步的，所述纳米石墨烯为羟基化石墨烯。
进一步的，侧链羧基官能化改性的橡胶共聚物是采用羧基官能化改性剂以及引发剂对橡胶共聚物进行官能化改性制成。
优选的，所述增粘剂为松香树脂、松香改性酚醛树脂中的一种或两种的组合。
优选的，所述溶剂为甲苯、二甲苯中的一种或两种的组合。
本发明还提供了一种导热双面胶带，该导热双面胶带是利用上述导热胶黏剂制成，导热胶黏剂中的高导热纳米粉体能够与橡胶共聚物的侧链交联，使导热胶黏剂形成能够进行垂直方向导热的多孔隙交联网状结构；该多孔隙交联网状结构可以在大气压作用下形成界面贴合力，以形成该导热双面胶带的粘接力，并使导热双面胶带能够多次反复剥离。
进一步的，所述导热双面胶带的厚度为10-15μm。
进一步的，该导热双面胶带在垂直方向上的导热系数为25W/mK以上。
本发明的有益效果是：
本发明的导热胶黏剂中的高导热纳米粉体可以与侧链羧基官能化改性后的橡胶共聚物中的羧基产生络合交联，在赋予橡胶共聚物较优异的导热性能的同时，也使得导热胶黏剂形成多孔隙的交联网状结构；导热胶黏剂涂布于产生热量的电子产品部件后，溶剂缓慢挥发，形成胶膜；胶膜的交联网状结构具有较强的内聚力，使得胶膜在电子产品部件上的附着力提高，可以更稳定的填充于发热的电子产品部件与导热件之间，不易脱落，且胶膜容易撕除，撕除后，无残胶残留。
本发明的导热胶黏剂具有一定的流平性，可以与涂布点胶机配合，涂布于电子产品内部的非平面结构，形成的胶膜可以完全贴合部件表面，如小体积、3D复合结构的关键部件，可以代替传统的硅胶垫，实现对部件的散热。
本发明的导热胶黏剂中的高导热粉体络合交联于橡胶共聚物的侧链上，如此形成的交联网状结构为三维结构，可以实现较好的垂直方向的导热效果。
此外，利用本发明的导热胶黏剂可以制成无基材的导热双面胶带，以用于粘接；导热双面胶带的多孔隙交联网状结构具有较好的弹性，其在使用时孔隙受到挤压，孔隙中的空气排出，大气压形成界面间的贴合力，并产生一定的内聚力，进而导热双面胶带的这种大气压形成的贴合力和胶带的内聚力可以实现较好的粘接效果，以实现对两个部件或元件之间的粘接；导热双面胶带的交联网状结构具有一定的内聚力和较好的弹性，当空气进入交联网状结构的孔隙时，该导热双面胶带可以恢复形状，且贴合力减小甚至消失，从而可以比较方便的将导热双面胶带进行剥离，且剥离后无残胶残留；同样的，本发明的导热双面胶带的交联网状结构为三维结构，可以实现较好的垂直方向的导热效果。
本发明的导热双面胶带可以与其他散热材料配合制成厚度较薄的导热片，也可以与其他电子元件配合形成厚度较薄的散热结构，应用于电子产品上，不仅可以实现较好的散热效果，且使用可靠性好，可以大大节省空间，满足电子产品轻薄、体积小的要求。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种导热胶黏剂，其制备原料按照质量份数包括以下组分：侧链羧基官能化改性的橡胶共聚物45～60份、增粘剂10～15份、溶剂100～120份、高导热纳米粉体3～5份；其中的高导热纳米粉体能够与橡胶共聚物的侧链交联，使导热胶黏剂形成能够进行垂直方向导热的多孔隙交联网状结构。该导热胶黏剂的黏度为3000～5000cps。
其中，橡胶共聚物优选为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
其中，所述高导热纳米粉体包括纳米陶瓷粉体、纳米二氧化钛和纳米石墨烯，纳米陶瓷粉体、纳米二氧化钛和纳米石墨烯的粒径均为1-2nm。纳米陶瓷粉体的质量百分比为50-90％，纳米二氧化钛的质量百分比为9-40％，纳米石墨烯的质量百分比为1-10％。其中的纳米石墨烯为羟基化石墨烯；纳米陶瓷粉体优选为活性纳米氧化铝粉体或纳米氧化锆粉体。
纳米陶瓷粉体表面的羟基、纳米二氧化钛表面的羟基以及石墨烯表面的羟基与改性后的橡胶共聚物的侧链上的羧基形成络合交联，使得导热胶形成多孔隙的交联网状结构。
侧链羧基官能化改性的橡胶共聚物是采用羧基官能化改性剂以及引发剂对橡胶共聚物进行官能化改性制成。对于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物而言，其具体是以3-巯基丙酸为改性剂，以偶氮二异丁腈为引发剂，对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物进行侧链羧基官能化改性，使得苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的侧链具有羧基。
其中的增粘剂优选为松香树脂、松香改性酚醛树脂中的一种或两种的组合。其中的溶剂优选为甲苯、二甲苯中的一种或两种的组合。
本发明还提供了一种导热双面胶带，该导热双面胶带是利用上述导热胶黏剂制成，导热胶黏剂中的高导热纳米粉体能够与橡胶共聚物的侧链交联，使导热胶黏剂形成能够进行垂直方向导热的多孔隙交联网状结构；该多孔隙交联网状结构可以在大气压作用下形成界面贴合力，以形成该导热双面胶带的粘接力，并使导热双面胶带能够多次反复剥离。
该导热双面胶带的厚度为10-15μm；且该导热双面胶带的粘接力为5～7N/cm以上，且其在垂直方向上的导热系数为25W/mK以上，
实施例1
导热胶黏剂的制备原料按照质量份数包括以下组分：侧链羧基官能化改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物45份、松香树脂10份、二甲苯100份、高导热纳米粉体3份；其中的高导热纳米粉体包括活性纳米氧化铝粉体60％，纳米二氧化钛35％，羟基化纳米石墨烯5％。其中的高导热纳米粉体能够与橡胶共聚物的侧链交联，使导热胶黏剂形成能够进行垂直方向导热的多孔隙交联网状结构。
利用该实施例1的导热胶黏剂制成的无基材导热双面胶带的厚度为10μm；经过测试，该实施例1的导热双面胶带在垂直方向上的导热系数为25.5W/mK。
实施例2
导热胶黏剂的制备原料按照质量份数包括以下组分：侧链羧基官能化改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物50份、松香树脂12份、二甲苯105份、高导热纳米粉体3份；其中的高导热纳米粉体包括活性纳米氧化铝粉体60％，纳米二氧化钛35％，羟基化纳米石墨烯5％。其中的高导热纳米粉体能够与橡胶共聚物的侧链交联，使导热胶黏剂形成能够进行垂直方向导热的多孔隙交联网状结构。
利用该实施例2的导热胶黏剂制成的无基材导热双面胶带的厚度为11μm；经过测试，该实施例2的导热双面胶带在垂直方向上的导热系数为28.5W/mK。
实施例3
导热胶黏剂的的制备原料按照质量份数包括以下组分：侧链羧基官能化改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物60份、松香树脂15份、二甲苯110份、高导热纳米粉体5份；其中的高导热纳米粉体包括活性纳米氧化铝粉体60％，纳米二氧化钛35％，羟基化纳米石墨烯5％。其中的高导热纳米粉体能够与橡胶共聚物的侧链交联，使导热胶黏剂形成能够进行垂直方向导热的多孔隙交联网状结构。
利用该实施例3的导热胶黏剂制成的无基材导热双面胶带的厚度为12μm；经过测试，该实施例3的导热双面胶带在垂直方向上的导热系数为30W/mK。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种导热胶黏剂，其特征在于：其制备原料按照质量份数包括以下组分：侧链羧基官能化改性的橡胶共聚物45～60份、增粘剂10～15份、溶剂100～120份、高导热纳米粉体3～5份；其中的高导热纳米粉体能够与橡胶共聚物的侧链交联，使导热胶黏剂形成能够进行垂直方向导热的多孔隙交联网状结构。
2.根据权利要求1所述的一种导热胶黏剂，其特征在于：所述橡胶共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
3.根据权利要求1所述的一种导热胶黏剂，，其特征在于：所述高导热纳米粉体包括纳米陶瓷粉体、纳米二氧化钛和纳米石墨烯，纳米陶瓷粉体、纳米二氧化钛和纳米石墨烯的粒径均为1-2nm。
4.根据权利要求1所述的一种导热胶黏剂，其特征在于：所述纳米石墨烯为羟基化石墨烯。
5.根据权利要求1所述的一种导热胶黏剂，其特征在于：侧链羧基官能化改性的橡胶共聚物是采用羧基官能化改性剂以及引发剂对橡胶共聚物进行官能化改性制成。
6.根据权利要求1所述的一种导热胶黏剂，其特征在于：所述增粘剂为松香树脂、松香改性酚醛树脂中的一种或两种的组合。
7.根据权利要求1所述的一种导热胶黏剂，其特征在于：所述溶剂为甲苯、二甲苯中的一种或两种的组合。
8.一种导热双面胶带，其特征在于：该导热双面胶带是利用权利要求1-7任一项所述的导热胶黏剂制成，导热胶黏剂中的高导热纳米粉体能够与橡胶共聚物的侧链交联，使导热胶黏剂形成能够进行垂直方向导热的多孔隙交联网状结构；该多孔隙交联网状结构可以在大气压作用下形成界面贴合力，以形成该导热双面胶带的粘接力，并使导热双面胶带能够多次反复剥离。
9.根据权利要求8所述的一种导热双面胶带，其特征在于：所述导热双面胶带的厚度为10-15μm。
10.根据权利要求8所述的一种导热双面胶带，其特征在于：该导热双面胶带在垂直方向上的导热系数为25W/mK以上。
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| CN (1) | CN113801614A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013103375A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Daicel Corp | 異方熱伝導性フィルム及びその製造方法並びに組電池 |
| CN112080149A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-15 | 苏州欧纳克纳米科技有限公司 | 一种硅橡胶高导热材料 |
| CN112876757A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-01 | 上海科谷纳新材料科技有限公司 | 一种具有垂直方向导热功能的超薄双面胶带及应用方法 |
| CN113234422A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-10 | 深圳先进电子材料国际创新研究院 | 一种高分子复合热界面材料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-10-19 CN CN202111217791.XA patent/CN113801614A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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