CN113956806A - 一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及散热胶带附属装置的技术领域，特别是涉及一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法，采用本方法制作的柔性复合型材料，提高热源的散热效果，降低产品要求屏上的温度，防止产品发生损坏；包括以下步骤：S1、将蓄热胶水或隔热胶水涂布在保护膜上，通过烘箱烘干，复合散热层后进行熟化，得到保护膜层、蓄热层或隔热层及散热层的组合物；S2、将导热压敏胶水除去气泡后，涂布于离型膜层上，通过烘箱烘干，得到带有导热压敏胶层的离型膜层；S3、将S2中离型膜层的导热压敏胶层与S1中散热层复合，得到柔性复合型材料。
Description
技术领域
本发明涉及散热胶带附属装置的技术领域，特别是涉及一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法。
背景技术
5G时代巨大数据流量对于通讯终端的芯片、天线等部件提出了更高的要求，器件功耗大幅提升的同时，引起了这些部位发热量的急剧增加。5G手机以及硬件终端产品的小型化、集成化和多功能化，毫米波穿透力差，电子设备和许多其他高功率系统的性能和可靠性受到散热问题的严重威胁。要解决这个问题，散热材料必须在导热性、厚度、灵活性和坚固性方面获得更好的性能，以匹配散热系统的复杂性和高度集成性。而传统的热管理材料根据应用单一的为散热、导热、，如IC用导热垫片，LED灯条下的导热双面胶，芯片上的散热石墨等等。
传统的导热双面胶技术为在聚合物内加入导热粒子将热量从发热源上传至铝框上，这项技术制取的导热双面胶，在5G及miniLED中产品的实际温度会达到65度以上，但产品要求屏上温度不能超过40度，而远远不能满足需求，因此提出一种一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法，进行改进。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法，采用本方法制作的柔性复合型材料，提高热源的散热效果，降低产品要求屏上的温度，防止产品发生损坏。
本发明的一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法，包括以下步骤：
S1、将蓄热胶水或隔热胶水涂布在保护膜上，通过烘箱烘干，复合散热层后进行熟化，得到保护膜层、蓄热层或隔热层及散热层的组合物；
S2、将导热压敏胶水除去气泡后，涂布于离型膜层上，通过烘箱烘干，得到带有导热压敏胶层的离型膜层；
S3、将S2中离型膜层的导热压敏胶层与S1中散热层复合，得到柔性复合型材料。
进一步地，导热压敏胶水制备方法为：
1)将导热粉末加入到溶剂一中，浸泡0.5h，使导热粉末充分润湿，然后加入到22重量份醋酸丁酯、33重量份丙烯酸丁酯、5重量份甲基丙烯酸甲酯、23重量份丙烯酸、3重量份苯乙烯以及3重量份丙烯酸羟丁酯的混合物中，搅拌60—120min，充分混合均匀，得到丙烯酸压敏胶水；
2)将3重量份异氰酸酯类固化剂溶于溶剂一中，加入步骤1)的丙烯酸压敏胶水内，继续搅拌混合均匀，将混合均匀的物料通过200目过滤网过滤，得到导热压敏胶胶水；
溶剂一为乙酸乙酯或丁酮的一种或几种,溶剂一添加量为28重量份；
导热粉末为氧化铝、氮化铝和氮化硼的一种或几种。
进一步地，所述散热层为金属铜箔层或者由散热胶水制取的散热聚合膜；
散热胶水的制备方法为：
a1)将5重量份环氧系加入散热粉末，然后加入到溶剂二中，球磨分散7天，使填料与树脂充分溶解并细度小于7um；
a2)将70份丙烯酸系加入到溶剂二中，搅拌0.5h，使树脂充分溶解，加入步骤a1)的物料内，继续搅拌混合均匀，将混合均匀的物料通过200目过滤网过滤，得到散热胶水；
溶剂二为乙酸乙酯、丁酮和N,N二甲基甲酰胺的一种或几种，溶剂二添加量为20重量份；
所述散热粉末是石墨或石墨烯的一种或几种。
进一步地，所述隔热层由隔热胶水制备而成；
隔热胶水的制备方法为：
b1)80重量份聚酯系树脂中加入隔热粉末，加入到溶剂三中，搅拌2—4h，使填料与树脂充分溶解；
b2)5重量份异氰酸酯类固化剂溶于溶剂三中，搅拌0.5h，使树脂充分溶解，加入步骤b1)的物料内，继续搅拌混合均匀，得到隔热胶水；
溶剂三为乙酸乙酯、丁酮和N,N二甲基甲酰胺的一种或几种，溶剂三添加量为10重量份；
隔粉末是二氧化硅和树脂纤维的一种或几种。
进一步地，所述蓄热层由蓄热胶水制备而成；
蓄热胶水的制备方法为：
c1)将80重量份聚酯系树脂及5重量份异氰酸酯类固化剂加热到溶剂四中，搅拌0.5—2h，使树脂及异氰酸酯类固化剂充分溶解；
c2)将蓄热颗粒，加入步骤c1)的物料内，继续慢速搅拌0.5-2h混合均匀，得到蓄热胶水；
所述蓄热颗粒是包覆性相变颗粒，相变颗粒为:水合盐和蜡质的一种或几种；
所述溶剂四为乙酸乙酯、丁酮和N,N二甲基甲酰胺的一种或几种，溶剂四添加量为10重量份。
本发明的一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法制作的柔性复合型材料，总厚度200-800um，导热压敏胶层厚度50-250μm，散热层为厚度3-12μm的铜箔或10—150um的散热聚合膜；隔热层为厚度80-250μm；蓄热层为厚度80-250μm。
与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的方法制取的柔性复合型材料，改变了传统导热双面胶的结构，导热压敏胶层实现材料紧密牢固地贴合热源器件和散热片上，将热量快速传导出去，导热压敏胶层上的散热层及隔热层或蓄热层将发热源上的热量隔离，不致传入控温区，延长了产品使用寿命，降低了发生事故的概率。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
本发明的一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法，包括以下步骤：
S1、将蓄热胶水或隔热胶水涂布在保护膜上，通过烘箱烘干，复合散热层后进行熟化，得到保护膜层、蓄热层或隔热层及散热层的组合物；
S2、将导热压敏胶水除去气泡后，涂布于离型膜层上，通过烘箱烘干，得到带有导热压敏胶层的离型膜层；
S3、将S2中离型膜层的导热压敏胶层与S1中散热层复合，得到柔性复合型材料。
进一步地，导热压敏胶水制备方法为：
1)将导热粉末加入到溶剂一中，浸泡0.5h，使导热粉末充分润湿，然后加入到22重量份醋酸丁酯、33重量份丙烯酸丁酯、5重量份甲基丙烯酸甲酯、23重量份丙烯酸、3重量份苯乙烯以及3重量份丙烯酸羟丁酯的混合物中，搅拌60—120min，充分混合均匀，得到丙烯酸压敏胶水；
2)将3重量份异氰酸酯类固化剂溶于溶剂一中，加入步骤1)的丙烯酸压敏胶水内，继续搅拌混合均匀，将混合均匀的物料通过200目过滤网过滤，得到导热压敏胶胶水；
溶剂一为乙酸乙酯或丁酮的一种或几种,溶剂一添加量为28重量份；
导热粉末为氧化铝、氮化铝和氮化硼的一种或几种。
进一步地，散热层为金属铜箔层或者由散热胶水制取的散热聚合膜；
散热胶水的制备方法为：
a1)将5重量份改性双酚A环氧加入散热粉末，然后加入到溶剂二中，球磨分散7天，使填料与树脂充分溶解并细度小于7um；
a2)将70份改性丙烯酸树脂2-甲基2-丙烯酸与2-丙烯酸丁酯和2-丙烯腈的聚合物加入到溶剂二中，搅拌0.5h，使树脂充分溶解，加入步骤a1)的物料内，继续搅拌混合均匀，将混合均匀的物料通过200目过滤网过滤，得到散热胶水；
溶剂二为乙酸乙酯、丁酮和N,N二甲基甲酰胺的一种或几种，溶剂二添加量为20重量份；
散热粉末是石墨或石墨烯的一种或几种。
进一步地，隔热层由隔热胶水制备而成；
隔热胶水的制备方法为：
b1)80重量份聚氨酯树脂中加入隔热粉末，加入到溶剂三中，搅拌2—4h，使填料与树脂充分溶解；
b2)5重量份异氰酸酯类固化剂溶于溶剂三中，搅拌0.5h，使树脂充分溶解，加入步骤b1)的物料内，继续搅拌混合均匀，得到隔热胶水；
溶剂三为乙酸乙酯、丁酮和N,N二甲基甲酰胺的一种或几种，溶剂三添加量为10重量份；
隔粉末是二氧化硅和树脂纤维的一种或几种。
进一步地，蓄热层由蓄热胶水制备而成；
蓄热胶水的制备方法为：
c1)将80重量份聚氨酯树脂及5重量份异氰酸酯类固化剂加热到溶剂四中，搅拌0.5—2h，使树脂及异氰酸酯类固化剂充分溶解；
c2)将蓄热颗粒，加入步骤c1)的物料内，继续慢速搅拌0.5-2h混合均匀，得到蓄热胶水；
蓄热颗粒是包覆性相变颗粒，相变颗粒为:水合盐和蜡质的一种或几种；
溶剂四为乙酸乙酯、丁酮和N,N二甲基甲酰胺的一种或几种，溶剂四添加量为10重量份。
本发明的一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法制作的柔性复合型材料，总厚度200-800um，导热压敏胶层厚度50-250μm，散热层为厚度3-12μm的铜箔或10—150um的散热聚合膜；隔热层为厚度80-250μm；蓄热层为厚度80-250μm。
采用上述方法制取如下柔性复合型材料，去掉两侧的保护膜以及离型膜层后：
胶带一：导热压敏胶层60μm、散热层10μm以及隔热层130μm；
胶带二：导热压敏胶层90μm、散热层3μm以及蓄热层107μm；
胶带三：导热压敏胶层70μm、散热层8μm以及隔热层172μm；
胶带四：导热压敏胶层100μm、散热层6μm以及隔热层144μm；
对比例1：
采用实施例1中方法制取隔热胶带，隔热胶带规格为普通胶层50μm和隔热层150μm；
对比例2：
采用实施例1中方法制取蓄热胶带，隔热胶带规格为普通胶层50μm和蓄热层150μm；
胶带一-四、隔热胶带、蓄热胶带进行如下处理：在使用前，为发热源开设预留孔，使发热源安装在预留孔处，运行一段时间后，测试发热源温度以及屏上温度，得到如下数据：
| 发热源温度(℃) | 屏上温度(℃) | |
| 导热双面胶 | 65 | 55 |
| 散热胶带 | 65 | 50 |
| 隔热胶带 | 65 | 50 |
| 胶带一 | 65 | 35 |
| 胶带二 | 65 | 38 |
| 胶带三 | 65 | 30 |
| 胶带四 | 65 | 31 |
由上述数据可知，本发明制取的柔性复合型材料，相对于普通导热双面胶来说，散热效果大幅度提高，延长了产品的使用寿命。
以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将蓄热胶水或隔热胶水涂布在保护膜上，通过烘箱烘干，复合散热层后进行熟化，得到保护膜层、蓄热层或隔热层及散热层的组合物；
S2、将导热压敏胶水除去气泡后，涂布于离型膜层上，通过烘箱烘干，得到带有导热压敏胶层的离型膜层；
S3、将S2中离型膜层的导热压敏胶层与S1中散热层复合，得到柔性复合型材料。
2.如权利要求1所述的一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法，其特征在于，导热压敏胶水制备方法为：
1)将导热粉末加入到溶剂一中，浸泡0.5h，使导热粉末充分润湿，然后加入到22重量份醋酸丁酯、33重量份丙烯酸丁酯、5重量份甲基丙烯酸甲酯、23重量份丙烯酸、3重量份苯乙烯以及3重量份丙烯酸羟丁酯的混合物中，搅拌60—120min，充分混合均匀，得到丙烯酸压敏胶水；
2)将3重量份异氰酸酯类固化剂溶于溶剂一中，加入步骤1)的丙烯酸压敏胶水内，继续搅拌混合均匀，将混合均匀的物料通过200目过滤网过滤，得到导热压敏胶胶水；
溶剂一为乙酸乙酯或丁酮的一种或几种,溶剂一添加量为28重量份；
导热粉末为氧化铝、氮化铝和氮化硼的一种或几种。
3.如权利要求2所述的一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法，其特征在于，所述散热层为金属铜箔层或者由散热胶水制取的散热聚合膜；
散热胶水的制备方法为：
a1)将5重量份环氧系加入散热粉末，然后加入到溶剂二中，球磨分散7天，使填料与树脂充分溶解并细度小于7um；
a2)将70份丙烯酸系加入到溶剂二中，搅拌0.5h，使树脂充分溶解，加入步骤a1)的物料内，继续搅拌混合均匀，将混合均匀的物料通过200目过滤网过滤，得到散热胶水；
溶剂二为乙酸乙酯、丁酮和N,N二甲基甲酰胺的一种或几种，溶剂二添加量为20重量份；
所述散热粉末是石墨或石墨烯的一种或几种。
4.如权利要求3所述的一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法，其特征在于，所述隔热层由隔热胶水制备而成；
隔热胶水的制备方法为：
b1)80重量份聚酯系树脂中加入隔热粉末，加入到溶剂三中，搅拌2—4h，使填料与树脂充分溶解；
b2)5重量份异氰酸酯类固化剂溶于溶剂三中，搅拌0.5h，使树脂充分溶解，加入步骤b1)的物料内，继续搅拌混合均匀，得到隔热胶水；
溶剂三为乙酸乙酯、丁酮和N,N二甲基甲酰胺的一种或几种，溶剂三添加量为10重量份；
隔粉末是二氧化硅和树脂纤维的一种或几种。
5.如权利要求4所述的一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法，其特征在于，所述蓄热层由蓄热胶水制备而成；
蓄热胶水的制备方法为：
c1)将80重量份聚酯系树脂及5重量份异氰酸酯类固化剂加热到溶剂四中，搅拌0.5—2h，使树脂及异氰酸酯类固化剂充分溶解；
c2)将蓄热颗粒，加入步骤c1)的物料内，继续慢速搅拌0.5-2h混合均匀，得到蓄热胶水；
所述蓄热颗粒是包覆性相变颗粒，相变颗粒为:水合盐和蜡质的一种或几种；
所述溶剂四为乙酸乙酯、丁酮和N,N二甲基甲酰胺的一种或几种，溶剂四添加量为10重量份。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的一种可用于MiniLED的柔性复合型材料制备方法制作的柔性复合型材料，其特征在于，总厚度200-800um，导热压敏胶层厚度50-250μm，散热层为厚度3-12μm的铜箔或10—150um的散热聚合膜；隔热层为厚度80-250μm；蓄热层为厚度80-250μm。
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