CN116731632A - 一种高导热系数导热粘接膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高导热系数导热粘接膜及其制备方法，属于导热界面材料粘剂技术领域，包括纳米级导热颗粒、导热界面材料和粘结材料，通过改变聚合物结构或添加改性剂等手段，降低聚合物间的交联密度，提高导热胶分子的运动性，增大胶粘度，导致胶相中的纳米级导热颗粒得以更均匀地分散，可以使得导热粘接膜的导热系数不低于15W/m.K，粘接强度不低于2MPa，拉伸强度不低于25MPa。
Description
技术领域
本发明涉及导热界面材料粘剂技术领域，尤其涉及一种高导热系数导热粘接膜及其制备方法。
背景技术
在电子产品、通信设备、汽车电子等领域中，由于电子器件集成度的不断提高和功率密度的不断增加，导热问题日益突出。传统的导热材料使用效果受限，需求更高效的导热材料来满足产品的要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种高导热系数导热粘接膜及其制备方法，采用的纳米级导热颗粒分散效果良好，导热性能更加卓越，可以广泛应用于电子产品、通信设备、汽车电子等领域，本发明的具体内容如下：
本发明的第一个目的在于提供一种高导热系数导热粘接膜，其技术点在于，按照重量份数计，包括50-80重量份的纳米级导热颗粒、5-8重量份的导热界面材料和20-32重量份的粘结材料。
为了更好的实现上述技术方案，本发明的高导热系数导热粘接膜配方体系中的纳米级导热颗粒为纳米氧化铝颗粒、纳米氧化硅颗粒和多巴胺改性氮化硼颗粒中的至少一种。
为了更好的实现上述技术方案，本发明的高导热系数导热粘接膜配方体系中的多巴胺改性氮化硼颗粒的制备方法为：将tris粉末溶于去离子水中并用稀盐酸调节溶液pH值，然后向溶液中加入羟基化氮化硼纳米片、盐酸多巴胺以及过硫酸铵，超声搅拌均匀后在水浴保温条件下继续搅拌反应，最后经洗涤干燥得到多巴胺改性氮化硼颗粒。
为了更好的实现上述技术方案，本发明的高导热系数导热粘接膜配方体系中的导热界面材料为导热硅脂、导热泥和导热胶中的至少一种。
为了更好的实现上述技术方案，本发明的高导热系数导热粘接膜配方体系中的粘结材料为双组分聚氨酯胶水、无溶剂性的热熔胶和水溶性的丙烯酸酯胶水中的至少一种。
本发明的第二个目的在于提供一种高导热系数导热粘接膜制备的方法，其技术点在于，包括以下步骤：
步骤一，精确称量导热界面材料、粘结材料和纳米级导热颗粒置于高剪切率搅拌机中搅拌达到相互均匀分散得到混合物；
步骤二，将步骤一中搅拌得到的混合物均匀撒布于基膜表面；
步骤三，将其在常温下，固化面朝下，放置在室温为20-30℃、相对湿度为40-60％的条件下静置10-14小时，最后脱离基膜，即得到导热粘接膜。
与现有技术相比，本发明一种高导热系数导热粘接膜及其制备方法能够达到以下有益效果：
本发明的一种高导热系数导热粘接膜包括纳米级导热颗粒、导热界面材料和粘结材料，通过改变聚合物结构或添加改性剂等手段，降低聚合物间的交联密度，提高导热胶分子的运动性，增大胶粘度，导致胶相中的纳米级导热颗粒得以更均匀地分散，可以使得导热粘接膜的导热系数不低于15W/m.K，粘接强度不低于2MPa，拉伸强度不低于25MPa。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。
实施例1
一种高导热系数导热粘接膜包括65g的纳米级导热颗粒、6.5g的导热界面材料和26g的粘结材料。
进一步的，本实施例的高导热系数导热粘接膜配方体系中的纳米级导热颗粒为纳米氧化铝颗粒。
进一步的，本实施例的高导热系数导热粘接膜配方体系中的多巴胺改性氮化硼颗粒的制备方法为：将tris粉末溶于去离子水中并用稀盐酸调节溶液pH值，然后向溶液中加入羟基化氮化硼纳米片、盐酸多巴胺以及过硫酸铵，超声搅拌均匀后在水浴保温条件下继续搅拌反应，最后经洗涤干燥得到多巴胺改性氮化硼颗粒。
进一步的，本实施例的高导热系数导热粘接膜配方体系中的导热界面材料为导热硅脂。
进一步的，本实施例的高导热系数导热粘接膜配方体系中的粘结材料为双组分聚氨酯胶水。
按照上述配方体系，本实施的高导热系数导热粘接膜制备的方法包括以下步骤：
步骤一，精确称量导热界面材料、粘结材料和纳米级导热颗粒置于高剪切率搅拌机中搅拌达到相互均匀分散得到混合物；
步骤二，将步骤一中搅拌得到的混合物均匀撒布于基膜表面；
步骤三，将其在常温下，固化面朝下，放置在室温为25℃、相对湿度为50％的条件下静置12小时，最后脱离基膜，即得到导热粘接膜。
实施例2
一种高导热系数导热粘接膜包括50g的纳米级导热颗粒、5g的导热界面材料和20g的粘结材料。
进一步的，本实施例的高导热系数导热粘接膜配方体系中的纳米级导热颗粒为纳米氧化硅颗粒。
进一步的，本实施例的高导热系数导热粘接膜配方体系中的多巴胺改性氮化硼颗粒的制备方法为：将tris粉末溶于去离子水中并用稀盐酸调节溶液pH值，然后向溶液中加入羟基化氮化硼纳米片、盐酸多巴胺以及过硫酸铵，超声搅拌均匀后在水浴保温条件下继续搅拌反应，最后经洗涤干燥得到多巴胺改性氮化硼颗粒。
进一步的，本实施例的高导热系数导热粘接膜配方体系中的导热界面材料为导热泥。
进一步的，本实施例的高导热系数导热粘接膜配方体系中的粘结材料为无溶剂性的热熔胶。
按照上述配方体系，本实施的高导热系数导热粘接膜制备的方法包括以下步骤：
步骤一，精确称量导热界面材料、粘结材料和纳米级导热颗粒置于高剪切率搅拌机中搅拌达到相互均匀分散得到混合物；
步骤二，将步骤一中搅拌得到的混合物均匀撒布于基膜表面；
步骤三，将其在常温下，固化面朝下，放置在室温为20℃、相对湿度为40％的条件下静置14小时，最后脱离基膜，即得到导热粘接膜。
实施例3
一种高导热系数导热粘接膜包括80g的纳米级导热颗粒、8g的导热界面材料和32g的粘结材料。
进一步的，本实施例的高导热系数导热粘接膜配方体系中的纳米级导热颗粒为多巴胺改性氮化硼颗粒。
进一步的，本实施例的高导热系数导热粘接膜配方体系中的多巴胺改性氮化硼颗粒的制备方法为：将tris粉末溶于去离子水中并用稀盐酸调节溶液pH值，然后向溶液中加入羟基化氮化硼纳米片、盐酸多巴胺以及过硫酸铵，超声搅拌均匀后在水浴保温条件下继续搅拌反应，最后经洗涤干燥得到多巴胺改性氮化硼颗粒。
进一步的，本实施例的高导热系数导热粘接膜配方体系中的导热界面材料为导热胶。
进一步的，本实施例的高导热系数导热粘接膜配方体系中的粘结材料为水溶性的丙烯酸酯胶水。
按照上述配方体系，本实施的高导热系数导热粘接膜制备的方法包括以下步骤：
步骤一，精确称量导热界面材料、粘结材料和纳米级导热颗粒置于高剪切率搅拌机中搅拌达到相互均匀分散得到混合物；
步骤二，将步骤一中搅拌得到的混合物均匀撒布于基膜表面；
步骤三，将其在常温下，固化面朝下，放置在室温为30℃、相对湿度为60％的条件下静置10小时，最后脱离基膜，即得到导热粘接膜。
对比例1
本对比例中将实施例1中的“纳米级导热颗粒”改成“导热颗粒”，“纳米氧化铝颗粒”改成“氧化铝颗粒”，其余操作同实施例1。
对比例2
本对比例中将实施例2中的“纳米级导热颗粒”改成“导热颗粒”，“纳米氧化硅颗粒”改成“氧化硅颗粒”，其余操作同实施例2。
试验例
为验证上述高导热系数导热粘接膜是否达到有益效果，测试导热粘接膜的性能，检测指标和结果见下表1：
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | |
| 导热系数/W/mk | 20 | 18 | 15 | 3 | 4 |
| 粘接强度/MPa | 2.5 | 2.4 | 2.0 | 1.5 | 1.4 |
| 拉伸强度/MPa | 30 | 28 | 25 | 20 | 21 |
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (6)
1.一种高导热系数导热粘接膜，其特征在于，按照重量份数计，包括50-80重量份的纳米级导热颗粒、5-8重量份的导热界面材料和20-32重量份的粘结材料。
2.根据权利要求1所述的一种高导热系数导热粘接膜，其特征在于，所述纳米级导热颗粒为纳米氧化铝颗粒、纳米氧化硅颗粒和多巴胺改性氮化硼颗粒中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的一种高导热系数导热粘接膜，其特征在于，所述多巴胺改性氮化硼颗粒的制备方法为：将tris粉末溶于去离子水中并用稀盐酸调节溶液pH值，然后向溶液中加入羟基化氮化硼纳米片、盐酸多巴胺以及过硫酸铵，超声搅拌均匀后在水浴保温条件下继续搅拌反应，最后经洗涤干燥得到多巴胺改性氮化硼颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种高导热系数导热粘接膜，其特征在于，所述导热界面材料为导热硅脂、导热泥和导热胶中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种高导热系数导热粘接膜，其特征在于，所述粘结材料为双组分聚氨酯胶水、无溶剂性的热熔胶和水溶性的丙烯酸酯胶水中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的高导热系数导热粘接膜制备的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，精确称量导热界面材料、粘结材料和纳米级导热颗粒置于高剪切率搅拌机中搅拌达到相互均匀分散得到混合物；
步骤二，将步骤一中搅拌得到的混合物均匀撒布于基膜表面；
步骤三，将其在常温下，固化面朝下，放置在室温为20-30℃、相对湿度为40-60％的条件下静置10-14小时，最后脱离基膜，即得到导热粘接膜。
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