CN114058308B - 环氧导热胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种环氧导热胶,其组分包括:4%~7%的聚醚多元醇、0.8%~1.2%的二异氰酸酯、0.3%~0.6%的异氰酸酯基硅烷偶联剂、30%~40%的双酚A型环氧树脂、1%~2%的环氧活性稀释剂、2.5%~5%的固化剂、1%~3%的促进剂、0.1%~0.2%的离子捕获剂、50%~60%的填料;填料包括五氧化三钛,且五氧化三钛占填料的质量分数为10wt%~20wt%。本发明还公开了一种环氧导热胶的制备方法。本发明的环氧导热胶具有良好的韧性、耐热性以及耐酸碱腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂技术领域,特别是涉及一种环氧导热胶及其制备方法。
背景技术
现手机、电脑等电子产品随着科技的发展更新换代极快,各种性能层出不穷,对电子元件的性能要求也越来越高。目前很多器件正常工作都需要将芯片封装在一个真空的环境,芯片通过一定的方式和封装衬底连接,且在芯片和封装衬底之间加入胶粘剂材料,其既可以固定芯片又可以使得芯片耐受一定的热、机械应力。
环氧树脂类胶粘剂(以下简称环氧导热胶)是电子封装领域常用的一种芯片胶粘剂,是由基体环氧树脂、导热填料、固化剂、助剂等组成,通过基体树脂的粘结作用将导热微粒结合在一起,形成导热通路,实现被粘接材料的导热连接。
传统的环氧导热胶的粘接强度高,固化收缩率低,但由于其耐热性、柔韧性不佳、耐酸碱腐蚀方面差等缺点,从而缩短了环氧导热胶的使用寿命。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种环氧导热胶及其制备方法,能够通过选择合理的原料组分及配比,提高环氧导热胶的耐热性、韧性以及耐酸碱腐蚀性。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种环氧导热胶,包括:如下组分的原料:
其中,所述填料包括五氧化三钛,且所述五氧化三钛占所述填料的质量分数为10wt%~20wt%。
进一步地,所述环氧导热胶的原料包括按照质量分数的如下组分:
其中,所述填料包括五氧化三钛,且所述五氧化三钛占所述填料的质量分数为15wt%~20wt%。
进一步地,所述异氰酸酯基硅烷偶联剂选自3-异氰酸酯基三甲氧基硅烷和3-异氰酸酯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
进一步地,所述填料还包括球形Al2O3、球形BN、Al粉和碳黑中的一种或几种。
进一步地,所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。
进一步地,所述聚醚多元醇选自聚醚二元醇或聚醚三元醇中的至少一种。
进一步地,所述双酚A型环氧树脂选自E51双酚A型环氧树脂和E44 双酚A型环氧树脂中的至少一种。
进一步地,所述环氧活性稀释剂选自AGE、748A和669中的一种。
进一步地,所述离子捕获剂为氢氧化镁铝,所述促进剂为咪唑类促进剂。
在制备本发明的环氧导热胶的原料中,聚醚多元醇、二异氰酸酯和异氰酸酯基硅烷偶联剂能够生成有机硅改性的聚氨酯,有机硅改性的聚氨酯进而能够与环氧树脂反应生成改性的环氧树脂。改性的环氧树脂与其他原料混合均匀后得到环氧导热胶。其中,一方面,改性后的环氧树脂由于引入了聚氨酯基团和有机硅,提高了环氧导热胶的韧性和耐热性;另一方面,本申请创造性的将五氧化三钛作为新型填料按照上述比例用于环氧导热胶,经实验验证,能够在不影响环氧导热胶其他性能的前提下大幅提高环氧导热胶的耐酸碱腐蚀性能力。综上所述,将上述原料按照上述比例混合能够反应得到耐热性、韧性和耐酸碱腐蚀性能俱佳的环氧导热胶。
相应地,本发明还提供了一种环氧导热胶的制备方法,包括以下步骤:
将聚醚多元醇脱水,得到脱水后的聚醚多元醇;
将所述脱水后的聚醚多元醇、二异氰酸酯和异氰酸酯基硅烷偶联剂混合均匀,充分反应之后得到聚氨酯预聚体;将所述聚氨酯预聚体和环氧树脂混合均匀,充分反应之后得到改性环氧树脂;
将所述改性环氧树脂、环氧活性稀释剂、固化剂、促进剂、填料和离子捕获剂混合均匀,充分反应之后得到环氧导热胶;其中,所述填料包括五氧化三钛,且所述五氧化三钛占所述填料的质量分数为10wt%~20wt%。
进一步地,将脱水后的聚醚多元醇、二异氰酸酯和异氰酸酯基硅烷偶联剂混合均匀,充分反应之后得到聚氨酯预聚体的操作为:将二异氰酸酯和异氰酸酯基硅烷偶联剂混合均匀,在保护气体氛围内维持温度为80℃~85℃,之后加入脱水后的聚醚多元醇,继续在保护气体氛围内维持反应温度为80℃~85℃,直至反应物中NCO%含量在4%~5%范围内并不再变化后,得到聚氨酯预聚体。
进一步地,将所述聚氨酯预聚体和双酚A型环氧树脂混合均匀,充分反应之后得到改性环氧树脂的操作为:将所述聚氨酯预聚体和双酚A型环氧树脂混合均匀,在保护气体氛围内维持反应温度为80℃~85℃,直至反应物中NCO%含量为0.5%以下,得到改性环氧树脂。
进一步地,将所述改性环氧树脂、环氧活性稀释剂、固化剂、促进剂、填料和离子捕获剂混合均匀,充分反应之后得到环氧导热胶的操作为:在真空条件下将所述改性环氧树脂、环氧活性稀释剂、固化剂、促进剂、填料和离子捕获剂搅拌2h~3h,且搅拌过程中维持反应温度为20℃~30℃,待各物料完全混合均匀后,得到环氧导热胶。
通过本发明所述的制备方法得到的环氧导热胶的耐热性、韧性和耐酸碱腐蚀性都得到了有效提升。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明的实施方式的制备环氧导热胶的原料按照质量分数的如下组分:
其中,填料包括五氧化三钛,且五氧化三钛占填料的质量分数为 10wt%~20wt%。
在本发明中,二异氰酸酯和聚醚多元醇先在一定条件下形成聚氨酯预聚体,然后再加入异氰酸酯基偶联剂从而形成有机硅改性的聚氨酯,进而再与双酚A型环氧树脂基体进行反应形成改性的环氧树脂。因此改性后的环氧树脂胶由于引入了聚氨酯基团和有机硅,提高了胶体的韧性和耐热性。将改性的环氧树脂再与环氧活性稀释剂、固化剂、促进剂、填料和离子捕获剂混合均匀,充分反应之后得到的环氧导热胶具有良好的韧性、耐热性及耐酸碱腐蚀性能。
其中本发明中加入了新型填料五氧化三钛,五氧化三钛Ti3O5的主要用途是做真空镀膜用材料,钛本身是一种非常活泼的金属,其平衡电位很低,在介质中的热力学腐蚀倾向大。但实际上钛在许多介质中很稳定,如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。这是因为钛和氧有很大的亲和力,在空气中或含氧的介质中,钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜,保护了钛基体不被腐蚀。本发明的发明人经过创造性思考以及大量的实验验证,将五氧化三钛按照上述比例作为填料组分用以制备本发明的环氧导热胶,能够在不影响胶体其他方面性能的前提下提高了胶体的耐酸碱腐蚀性能,有利于广泛应用。
进一步地,制备环氧导热胶的原料包括按照质量分数的如下组分:
其中,填料包括五氧化三钛,且五氧化三钛占填料的质量分数为 15wt%~20wt%。
进一步地,异氰酸酯基硅烷偶联剂为3-异氰酸酯基三甲氧基硅烷和3- 异氰酸酯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
常用的偶联剂大多为氨基硅烷偶联剂,这种偶联剂的作用通常是用于填料或者基材的表面处理从而增加附着力,因而属于对胶粘剂的物理改性。而本发明中使用的为异氰酸酯基硅烷偶联剂,此类偶联剂带有异氰酸酯基团(-NCO),可以与羟基(-OH)进行反应生成氨基甲酸酯,同时引入有机硅,这是其他类型的偶联剂所无法实现的。即通过异氰酸酯基硅烷偶联剂与环氧树脂基体的化学反应改变分子链上原子或原子团类型及其结合方式来实现对基体的化学改性。
进一步地,填料还包括球形Al2O3、球形BN、Al粉和碳黑中的一种或几种。
其中本发明中使用球形Al2O3、球形BN、Al粉或碳黑等填料的目的是为了保证了环氧导热胶基本的导热性能。
进一步地,二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。
其中,甲苯二异氰酸酯可为TDI80/20,4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯可为 MDI-100,六亚甲基二异氰酸酯可为HDI或HMDI。
进一步地,聚醚多元醇选自聚醚二元醇或聚醚三元醇中的至少一种。
进一步地,双酚A型环氧树脂选自E51双酚A型环氧树脂和E44双酚 A型环氧树脂中的至少一种。
其中,双酚A环氧树脂不局限于上述两种类型,只要其分子结构上存在-OH,可以与聚氨酯预聚体反应,均可以为本申请所述的环氧树脂。
进一步地,环氧活性稀释剂选自AGE、748A和669中的一种。
其中,环氧活性稀释剂AGE,化学名为十二至十四烷基缩水甘油醚,无色液体,低毒、无刺激性气味,是一种常用的低粘度、无色无味的单关能基稀释剂,用于降低树脂体系的粘度,参与固化,形成均一体系;环氧活性稀释剂748A,是一种长碳链脂肪族单官能度稀释剂,具有色泽浅、气味小、毒性小、流动性好、表面张力低、色浆分散效果好等许多优良性能。环氧活性稀释剂669,化学名为乙二醇二缩水甘油醚,是乙二醇与环氧氯丙烷脱水反应而成,浅黄色透明液体。此三种活性稀释剂不但可以更好地稀释环氧树脂,而且有一定的增韧作用。
进一步地,离子捕获剂为氢氧化镁铝,促进剂为咪唑类促进剂。
本发明的环氧导热胶一般都是用于精密设备,而作为胶体原料的双酚A 型环氧树脂是由环氧氯丙烷为原料制成的,且环氧树脂中会存在氯离子,本发明中加入离子捕获剂用于除掉氯离子,从而避免了氯离子对设备仪器的腐蚀作用。
通过上述合理的原料组分及配比得到的本发明环氧导热胶具有良好的韧性、耐热性及耐酸碱腐蚀性能。
本发明一实施方式的环氧导热胶的制备方法,包括以下步骤:
S10、将聚醚多元醇脱水,得到脱水后的聚醚多元醇。
其中,将聚醚多元醇脱水的操作为:将聚醚多元醇加入干燥无杂的反应釜内,边搅拌边将物料升温至120℃后,抽真空搅拌2h~3h,出料,即得。
S20、将脱水后的聚醚多元醇、二异氰酸酯和异氰酸酯基硅烷偶联剂混合均匀,充分反应之后得到聚氨酯预聚体;将所述聚氨酯预聚体和环氧树脂混合均匀,充分反应之后得到改性环氧树脂。
进一步地,将脱水后的聚醚多元醇、二异氰酸酯和异氰酸酯基硅烷偶联剂混合均匀,充分反应之后得到聚氨酯预聚体的操作为:将二异氰酸酯和异氰酸酯基硅烷偶联剂混合均匀,在保护气体氛围内维持温度为 80℃~85℃,之后加入脱水后的聚醚多元醇,继续在保护气体氛围内维持反应温度为80℃~85℃,直至反应物中NCO%含量在4%~5%范围内并不再变化后,得到聚氨酯预聚体。
其中,聚醚多元醇、二异氰酸酯和异氰酸酯基硅烷偶联剂反应生成聚氨酯预聚体的反应方程式为:
进一步地,将聚氨酯预聚体和双酚A型环氧树脂混合均匀,充分反应之后得到改性环氧树脂的操作为:将聚氨酯预聚体和双酚A型环氧树脂混合均匀,在保护气体氛围内维持反应温度为80℃~85℃,直至反应物中 NCO%含量为0.5%以下,得到改性环氧树脂。
其中,聚氨酯预聚体与双酚A型环氧树脂基体反应生成改性环氧树脂的反应方程式为:
S30、将改性环氧树脂、环氧活性稀释剂、固化剂、促进剂、填料和离子捕获剂混合均匀,充分反应之后得到环氧导热胶;其中,填料包括五氧化三钛,且五氧化三钛占填料的质量分数为10wt%~20wt%。
进一步地,将改性环氧树脂、环氧活性稀释剂、固化剂、促进剂、填料和离子捕获剂混合均匀,充分反应之后得到环氧导热胶的操作为:在真空条件下将改性环氧树脂、环氧活性稀释剂、固化剂、促进剂、填料和离子捕获剂搅拌2h~3h,且搅拌过程中维持反应温度为20℃~30℃,待各物料完全混合均匀后,得到环氧导热胶。
通过本发明所述的制备方法得到的环氧导热胶的耐热性、韧性和耐酸碱腐蚀性都得到了有效提升。
参照上述实施内容,为了使得本申请的技术方案更加具体清楚、易于理解,现对本申请技术方案进行举例,但是需要说明的是,本申请所要保护的内容不限于以下实施例1~3。
以下实施例中所用的原料如表1所示:
表1实施例1~3以及对比例1~2所用的原料
注:表1中“\”代表无。
实施例1
实施例1的环氧导热胶包括如下质量的原料:
二异氰酸酯(TDI) 8.5g;
聚醚多元醇(聚醚三元醇3010) 49.5g;
异氰酸酯基硅烷偶联剂:
填料:
Ti3O5,120μm 106g;
球形Al2O3(90μm,106g;40μm,71g;5μm,37g);
Al粉(325目,88g;200目,82g;100目,70g);
纳米级炭黑 2g;以及
离子捕获剂(氢氧化镁铝) 2g。
实施例1的环氧导热胶由以下步骤制备得到:
将49.5g的聚醚三元醇3010加入干燥无杂的反应釜内,边搅拌边将物料升温至120℃,抽真空搅拌2.5h后出料,备用。
向反应釜内同时加入8.5g二异氰酸酯(TDI)、4g 3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷偶联剂,同时充N2,开启搅拌并将釜内物料温度升至80℃后加入预先脱好水的聚醚三元醇,维持釜内温度80℃~85℃,继续充N2搅拌3h后,每隔0.5h取样测NCO%含量,NCO%含量在4.77%左右并不再变化后,制得有机硅改性聚氨酯预聚体;再向反应釜内加入311g双酚A型环氧树脂,继续控制温度在80℃~85℃内反应3.5h,测NCO%含量将至0.5%以下,出料,密封备用,得到改性环氧树脂。
向干燥无杂的行星搅拌器内依次加入上述改性环氧树脂、18g环氧活性稀释剂(XY-748A)、30g超细双氰胺1400F固化剂、15g咪唑促进剂1202、干燥的填料(106g Ti3O5、214g球形Al2O3、240gAl粉、2g纳米级炭黑)和2g 氢氧化镁铝离子捕获剂,抽真空高速搅拌分散2.5h,期间控制釜内温度在 20℃~30℃,物料完全混合均匀即可出料,分装到30cc单组分管内待测。即制得实施例1的环氧导热胶。
实施例2
实施例2的环氧导热胶,包括如下质量的原料:
二异氰酸酯(TDI) 8.5g;
聚醚多元醇:
聚醚二元醇220 1.5g;
聚醚三元醇3010 25g;
聚醚三元醇3050 23g;
异氰酸酯基硅烷偶联剂:
填料:
Ti3O5,120μm 106g;
球形Al2O3(90μm,106g;40μm,71g;5μm,37g);
Al粉(325目,88g;200目,82g;100目,70g);
纳米级炭黑 2g;以及
离子捕获剂(氢氧化镁铝) 2g。
实施例2的环氧导热胶由以下步骤制备得到:
将1.5g聚醚二元醇220、25g聚醚三元醇3010、23g聚醚三元醇3050 加入干燥无杂的反应釜内,边搅拌边将物料升温至120℃,抽真空搅拌2.8h 后出料,备用,得到改性环氧树脂。
向反应釜内同时加入8.5g二异氰酸酯(TDI)、4g 3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷偶联剂,同时充N2,开启搅拌并将釜内物料温度升至80℃后加入预先脱好水的聚醚多元醇,维持釜内温度80℃~85℃,继续充N2搅拌3h后,每隔0.5h取样测NCO%含量,NCO%含量在4.35%左右并不再变化后,制得有机硅改性聚氨酯预聚体;再向反应釜内加入311g双酚A型环氧树脂,继续控制温度在80℃~85℃内反应3h,测NCO%含量将至0.5%以下,出料,密封备用,得到改性环氧树脂。
向干燥无杂的行星搅拌器内依次加入上述改性环氧树脂、18g环氧活性稀释剂(XY-748A)、30g超细双氰胺1400F固化剂、15g咪唑促进剂1202、干燥的填料(106g Ti3O5、214g球形Al2O3、240gAl粉、2g纳米级炭黑)和2g 氢氧化镁铝离子捕获剂,抽真空高速搅拌分散2.8h,期间控制釜内温度在 20℃~30℃,物料完全混合均匀即可出料,分装到30cc单组分管内待测。即制得实施例2的环氧导热胶。
实施例3
实施例3的环氧导热胶,包括如下质量的原料:
二异氰酸酯:
TDI 8g;
MDI-50 3g;
聚醚多元醇:
聚醚二元醇220, 2g;
聚醚三元醇3010, 20g;
聚醚三元醇3050, 30g;
异氰酸酯基硅烷偶联剂:
填料:
Ti3O5,120μm 93g;
球形Al2O3(90μm,87g;40μm,59g;5μm,40g);
Al粉(325目,94g;200目,90g;100目,74g);
纳米级炭黑 3g;以及
离子捕获剂(氢氧化镁铝) 2g。
实施例3的环氧导热胶由以下步骤制备得到:
将2g聚醚二元醇220、20g聚醚三元醇3010、30g聚醚三元醇3050加入干燥无杂的反应釜内,边搅拌边将物料升温至120℃,抽真空搅拌2.5h 后出料,备用。
向反应釜内同时加入8g TDI和3g MDI-50、4g 3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷偶联剂,同时充N2,开启搅拌并将釜内物料温度升至82℃后加入预先脱好水的聚醚多元醇,维持釜内温度80℃~85℃,继续充N2搅拌3h后,每隔0.5h取样测NCO%含量,NCO%含量在4.87%左右并不再变化后,制得有机硅改性聚氨酯预聚体;再向反应釜内加入324g双酚A型环氧树脂,继续控制温度在80℃~85℃内反应3.6h,测NCO%含量将至0.5%以下,出料,密封备用,得到改性环氧树脂。
向干燥无杂的行星搅拌器内依次加入上述改性环氧树脂、20g环氧活性稀释剂(AGE)、32g超细双氰胺1400F固化剂、16g咪唑促进剂100B、干燥的填料(93g Ti3O5、186g球形Al2O3、258gAl粉、3g纳米级炭黑)和2g氢氧化镁铝离子捕获剂,抽真空高速搅拌分散2.8h,期间控制釜内温度在 20℃~30℃,物料完全混合均匀即可出料,分装到30cc单组分管内待测。即制得实施例3的环氧导热胶。
对比例1
对比例1的环氧导热胶,包括如下质量的原料:
填料:
Ti3O5,120μm 106g;
球形Al2O3(90μm,106g;40μm,71g;5μm,37g);
Al粉(325目,88g;200目,82g;100目,70g);
纳米级炭黑 2g;以及
离子捕获剂(氢氧化镁铝) 2g。
对比例1的环氧导热胶由以下步骤制备得到:
向干燥无杂的行星搅拌器内依次加入373g环氧树脂、18g环氧活性稀释剂、30g超细双氰胺1400F固化剂、15g咪唑促进剂1202、干燥的填料(106g Ti3O5,214g球形Al2O3、240gAl粉、2g纳米级炭黑)和2g氢氧化镁铝离子捕获剂,抽真空高速搅拌分散2.4h,期间控制釜内温度在20℃~30℃,物料完全混合均匀即可出料,分装到30cc单组分管内待测。即制得对比例1 的环氧导热胶。
对比例2
对比例2的环氧导热胶,包括如下质量的原料:
二异氰酸酯(TDI) 9g;
聚醚多元醇:
聚醚二元醇220, 1g;
聚醚三元醇3010, 25g;
聚醚三元醇3050, 23g
异氰酸酯基硅烷偶联剂:
填料:
球形Al2O3(120μm,106g;90μm,106g;40μm,71g;5μm,37g);
Al粉(325目,88g;200目,82g;100目,70g);
纳米级炭黑 2g;以及
离子捕获剂(氢氧化镁铝) 2g。
对比例2的环氧导热胶由以下步骤制备得到:
将1g聚醚二元醇、25g聚醚三元醇3010、23g聚醚三元醇3050加入干燥无杂的反应釜内,边搅拌边将物料升温至120℃,抽真空搅拌2.7h后出料,备用。
向反应釜内同时加入9g二异氰酸酯TDI、4g 3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷偶联剂,同时充N2,开启搅拌并将釜内物料温度升至85℃后加入预先脱好水的聚醚多元醇,维持釜内温度80℃~85℃,继续充N2搅拌3h后,每隔0.5h取样测NCO%含量,NCO%含量在4.77%左右并不再变化后,制得有机硅改性聚氨酯预聚体;再向反应釜内加入311g双酚A型环氧树脂,继续控制温度在80℃~85℃内反应3h,测NCO%含量将至0.5%以下,出料,得到改性环氧树脂,密封备用。
向干燥无杂的行星搅拌器内依次加入上述改性环氧树脂、18g XY-748A 环氧活性稀释剂、30g超细双氰胺1400F固化剂、15g咪唑促进剂1202、干燥的填料(320g球形Al2O3、240g Al粉、2g纳米级炭黑)和2g氢氧化镁铝离子捕获剂,抽真空高速搅拌分散3h,期间控制釜内温度在20℃~30℃,物料完全混合均匀即可出料,分装到30cc单组分管内待测。即制得对比例2 的环氧导热胶。
性能测试:
制备样品完成后,分别对上述样品进行性能测试,如下:
常温和高温剪切强度测试:按照GB/T 7124-2008标准测试;
断裂伸长率测试:按照GB/T1040.2-2006标准测试;
导热系数测试:按照ASTM E1461标准测试;
耐酸碱测试:按照GB/T1690-2010标准测试;
其中,每个测试项目分别测试10个数据,取标准差少的5个数据的平均值,结合以上具体的实施例和对比例进行应用案例测试结果如下表2所示:
表2实施例与对比例的测试结果
(1)从表2的数据可以看出,实施例1~3的常温剪切强度以及160℃高温剪切强度均优于对比例1,表明实施例1~3的技术方案中引入有机硅改性聚氨酯之后粘接性能及耐热性能更好,表明应用本发明技术方案的实施例1~3胶体的粘接性能及耐热性更好。
(2)从表2的数据可以看出,实施例1~3的断裂伸长率均优于对比例 1,表明实施例1~3的技术方案中引入有机硅改性聚氨酯之后胶体的韧性更好。
(3)从表2的数据可以看出,实施例1~3经历常温72h的酸碱腐蚀之后其体积和质量变化较小,均优于对比例2,表明应用本发明技术方案所述的新型填料五氧化三钛的实施例1~3的胶体的耐酸碱腐蚀能力更好。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种环氧导热胶,其特征在于,制备所述环氧导热胶的原料由按照质量分数的如下组分组成:
其中,所述填料包括五氧化三钛,且所述五氧化三钛占所述填料的质量分数为10wt%~20wt%;
其中,所述填料还包括球形Al2O3、球形BN、Al粉和碳黑中的至少一种;
制备所述环氧导热胶的原料中,所述聚醚多元醇、所述二异氰酸酯和所述异氰酸酯基硅烷偶联剂生成聚氨酯预聚体,之后所述聚氨酯预聚体与所述双酚A型环氧树脂反应生成改性环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的环氧导热胶,其特征在于,制备所述环氧导热胶的原料由按照质量分数的如下组分组成:
其中,所述填料包括五氧化三钛,且所述五氧化三钛占所述填料的质量分数为15wt%~20wt%。
3.根据权利要求1所述的环氧导热胶,其特征在于,所述异氰酸酯基硅烷偶联剂选自3-异氰酸酯基三甲氧基硅烷和3-异氰酸酯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的环氧导热胶,其特征在于,所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的环氧导热胶,其特征在于,所述聚醚多元醇选自聚醚二元醇和聚醚三元醇中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的环氧导热胶,其特征在于,所述双酚A型环氧树脂选自E51双酚A型环氧树脂和E44双酚A型环氧树脂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的环氧导热胶,其特征在于,所述环氧活性稀释剂选自AGE、748A和669中的一种。
8.根据权利要求1所述的环氧导热胶,其特征在于,所述促进剂为咪唑类促进剂。
9.根据权利要求1所述的环氧导热胶,其特征在于,所述离子捕获剂为氢氧化镁铝。
10.一种制备权利要求1~9中任一项所述的环氧导热胶的方法,其特征在于,包括以下步骤:
将聚醚多元醇脱水,得到脱水后的聚醚多元醇;
将所述脱水后的聚醚多元醇、二异氰酸酯和异氰酸酯基硅烷偶联剂混合均匀,充分反应之后得到聚氨酯预聚体;将所述聚氨酯预聚体和双酚A型环氧树脂混合均匀,充分反应之后得到改性环氧树脂;
将所述改性环氧树脂、环氧活性稀释剂、固化剂、促进剂、填料和离子捕获剂混合均匀,充分反应之后得到环氧导热胶;其中,所述填料包括五氧化三钛,且所述五氧化三钛占所述填料的质量分数为10wt%~20wt%;所述填料还包括球形Al2O3、球形BN、Al粉和碳黑中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的环氧导热胶的制备方法,其特征在于,将脱水后的聚醚多元醇、二异氰酸酯和异氰酸酯基硅烷偶联剂混合均匀,充分反应之后得到聚氨酯预聚体的操作为:将二异氰酸酯和异氰酸酯基硅烷偶联剂混合均匀,在保护气体氛围内维持温度为80℃~85℃,之后加入脱水后的聚醚多元醇,继续在保护气体氛围内维持反应温度为80℃~85℃,直至反应物中NCO%含量在4%~5%范围内并不再变化后,得到聚氨酯预聚体。
12.根据权利要求10所述的环氧导热胶的制备方法,其特征在于,将所述聚氨酯预聚体和双酚A型环氧树脂混合均匀,充分反应之后得到改性环氧树脂的操作为:将所述聚氨酯预聚体和双酚A型环氧树脂混合均匀,在保护气体氛围内维持反应温度为80℃~85℃,直至反应物中NCO%含量为0.5%以下,得到改性环氧树脂。
13.根据权利要求10所述的环氧导热胶的制备方法,其特征在于,将所述改性环氧树脂、环氧活性稀释剂、固化剂、促进剂、填料和离子捕获剂混合均匀,充分反应之后得到环氧导热胶的操作为:在真空条件下将所述改性环氧树脂、环氧活性稀释剂、固化剂、促进剂、填料和离子捕获剂搅拌2h~3h,且搅拌过程中维持温度为20℃~30℃,待各物料完全混合均匀后,得到环氧导热胶。
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