一種導(dǎo)熱膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種導(dǎo)熱膠，原料以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包含以下組分：改性丙烯酸樹脂25～60％、導(dǎo)熱粒子35～50％、固化引發(fā)劑1～5％、抗氧劑0～5％、觸變劑0～5％以及儲(chǔ)存穩(wěn)定劑0～5％。本發(fā)明的導(dǎo)熱膠既可以作為單組分導(dǎo)熱膠使用，也可以與另外的固化促進(jìn)劑配合使用(兩者合為雙組份導(dǎo)熱膠)，固化后的剪切強(qiáng)度高，固化速度快。本發(fā)明還提供了一種導(dǎo)熱膠的制備方法，包括制備第一混合物、制備第二混合物以及真空去泡處理等步驟，工藝簡單。
【專利說明】一種導(dǎo)熱膠及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明公開了一種導(dǎo)熱膠及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著二十一世紀(jì)電子科技的蓬勃發(fā)展，各類電子元器件的熱密度越來越高，散熱問題也就成為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的考慮因素。
[0003]各類熱源發(fā)生器與散熱器之間通過導(dǎo)熱膠黏劑進(jìn)行導(dǎo)熱連接，例如半導(dǎo)體、電源電氣、白色家電及LED等等行業(yè)的散熱設(shè)計(jì)大多都是這樣。
[0004]目前市場上存在單組分以及雙組分導(dǎo)熱膠，單組分濕氣固化有機(jī)硅類導(dǎo)熱膠固化慢(完全固化需要3-7天的時(shí)間)，無法滿足目前工業(yè)生產(chǎn)的高速化和多變化要求，另外，固化后的剪切強(qiáng)度(也稱粘接強(qiáng)度)較弱，尤其對某些極性基材表面，譬如金屬、陶瓷、玻璃等等；雙組分導(dǎo)熱膠的固化速度也較慢，并且使用時(shí)將兩個(gè)組分現(xiàn)場配合使用，一方面，對兩個(gè)組分的配比要求比較嚴(yán)格，另一方面需要將兩個(gè)組分進(jìn)行充分?jǐn)嚢杈鶆?，否則可能因?yàn)榕浔炔划?dāng)或攪拌不均勻?qū)е鹿袒煌耆踔潦菬o法固化的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]因此，開發(fā)一種能夠快速完全固化且方便使用的導(dǎo)熱膠成為本領(lǐng)域急需解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種導(dǎo)熱膠，既可以作為單組分導(dǎo)熱膠使用，也可以與另外的固化促進(jìn)劑配合使用(兩者合為雙組份導(dǎo)熱膠)，固化后的剪切強(qiáng)度高，固化速度快。
[0007]為了達(dá)到以上技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種導(dǎo)熱膠，原料以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包含以下組分:
改性丙烯酸樹脂25~60% ;
導(dǎo)熱粒子35~50% ;
固化引發(fā)劑I~5% ;
抗氧劑O~5% ;
觸變劑O~5% ；
儲(chǔ)存穩(wěn)定劑O~5%。
[0008]優(yōu)選的，原料以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包含以下組分:
改性丙烯酸樹脂40% ；
導(dǎo)熱粒子48% ；
固化引發(fā)劑5% ；
抗氧劑1% ;
觸變劑3% ；
儲(chǔ)存穩(wěn)定劑3%。
[0009]優(yōu)選的，所述改性丙烯酸樹脂為甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、1，3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(200) 二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(400) 二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸四氫呋喃酯以及甲基丙烯酸異冰片酯中的一種或幾種。
[0010]優(yōu)選的，所述導(dǎo)熱粒子為粒徑范圍均為0.5~50um的氧化鋁粒子、氧化鋅粒子、氮化鋁粒子、氮化硼粒子、氧化鈹粒子或石墨粒子中一種或幾種。
[0011]優(yōu)選的，所述固化引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酰叔丁酯、過氧化苯甲酰叔戊酯、過氧化2-乙基己基酸叔丁酯、過氧化醋酸叔丁酯、過氧化氫異丙苯、過氧化叔丁基、過氧化二異丙苯中的一種或幾種。
[0012]優(yōu)選的，所述抗氧劑為2，2’-亞甲基-二 - (4-甲基，6-叔丁基苯酚)、β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧劑1076)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧劑1010)中的一種或幾種。
[0013]優(yōu)選的，所述觸變劑為聚乙烯、聚丙烯臘、氣相硅R720、氣相硅R805、氣相硅R202中的一種或幾種。
[0014]優(yōu)選的，所述儲(chǔ)存穩(wěn)定劑為對苯二酚、叔丁基對苯二酚、2，6_ 二叔丁基對甲酚、對苯醌中的一種或幾種。
[0015]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果:
(I)本發(fā)明導(dǎo)熱膠與現(xiàn)有的單組分導(dǎo)熱膠相比，能夠適用于極性基材表面，譬如金屬、陶瓷以及玻璃等等，固化后的剪切強(qiáng)度高，固化速度快。
[0016](2)本發(fā)明導(dǎo)熱膠與現(xiàn)有的雙組分導(dǎo)熱膠相比，一方面，固化速度快、剪切強(qiáng)度高；另一方面，無配比不當(dāng)或攪拌不均勻?qū)е鹿袒煌耆踔潦菬o法固化的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)導(dǎo)熱膠與固化促進(jìn)劑無需攪拌混合，節(jié)省了攪拌這一工序，節(jié)約了時(shí)間成本，并且防止了攪拌過程中引入其他雜質(zhì)的質(zhì)量隱患；本發(fā)明的導(dǎo)熱膠用于雙組份中時(shí)采用的固化促進(jìn)劑可可選用正丁醛苯胺縮合物(例如市售的Vanax 808ΗΡ)、乙酰丙酮銅鹽溶液等。
[0017](3)本發(fā)明的導(dǎo)熱膠不含任何揮發(fā)性溶劑，是完全環(huán)境友好型產(chǎn)品，并且能夠提供非常優(yōu)秀的界面潤濕能力，可以用于各類熱源發(fā)生器與散熱器之間的導(dǎo)熱連接，可以廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體，電源電氣，白色家電及LED等等行業(yè)的導(dǎo)熱連接設(shè)計(jì)。
[0018]本發(fā)明還公開了一種導(dǎo)熱膠的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照比例將改性丙烯酸樹脂、導(dǎo)熱粒子、抗氧劑以及觸變劑加入攪拌設(shè)備攪拌均勻，得到第一混合物；
(2)將第一混合物研磨至均勻流動(dòng)連續(xù)的膏狀物；
(3)將(2)中的膏狀物中加入固化引發(fā)劑以及儲(chǔ)存穩(wěn)定劑，攪拌均勻得到第二混合物；
(4)將第二混合物進(jìn)行真空去泡處理，得到導(dǎo)熱膠產(chǎn)品。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟(1)中的攪拌設(shè)備為攪拌釜，攪拌時(shí)間為60min ;所述步驟(2)中研磨為經(jīng)三輥研磨機(jī)研磨5遍至均勻流動(dòng)連續(xù)；所述步驟(3)中真空去泡處理為邊攪拌邊抽真空，脫氣15min，攪拌均勻且沒有氣泡。
[0020]本發(fā)明方法工藝步驟簡單，所得的產(chǎn)品具有固化后的剪切強(qiáng)度高以及固化速度快的特點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，但并不作為對本發(fā)明的限定。
一種導(dǎo)熱膠，原料以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包含以下組分:
改性丙烯酸樹脂40% ；
導(dǎo)熱粒子48% ；
固化引發(fā)劑5% ；
抗氧劑1% ;
觸變劑3% ；
儲(chǔ)存穩(wěn)定劑3% ；
所述改性丙烯酸樹脂為甲基丙烯酸四氫呋喃酯，所述導(dǎo)熱粒子為粒徑范圍為3~5um的氧化鋁粒子，所述固化引發(fā)劑為過氧化苯甲酰叔丁酯，所述抗氧劑為2，2’ -亞甲基-二-(4-甲基，6-叔丁基苯酚)，所述觸變劑為氣相硅R720，所述儲(chǔ)存穩(wěn)定劑為2，6- 二叔丁基對甲酚。
[0022]本發(fā)明導(dǎo)熱膠的制備方法如下:
步驟一:稱取400g改性丙烯酸樹脂、480g導(dǎo)熱粒子、50g固化引發(fā)劑、1g抗氧劑、30g觸變劑以及30g儲(chǔ)存穩(wěn)定劑，按照比例將改性丙烯酸樹脂、導(dǎo)熱粒子、抗氧劑以及觸變劑加入攪拌釜中攪拌60min，使其達(dá)到攪拌均勻，得到第一混合物；
步驟二:將第一混合物倒入三輥研磨機(jī)中研磨3遍直至第一混合物變成完全均勻流動(dòng)連續(xù)的膏狀物；
步驟三:將步驟二中的膏狀物倒入雙行星攪拌釜中攪拌，加入固化引發(fā)劑以及儲(chǔ)存穩(wěn)定劑，攪拌均勻得到第二混合物；
步驟四:將第二混合物進(jìn)行真空去泡處理，即邊攪拌邊抽真空，脫氣15min，攪拌均勻且沒有氣泡，得到本發(fā)明的導(dǎo)熱膠產(chǎn)品。
[0023]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果:
(I)本發(fā)明導(dǎo)熱膠與現(xiàn)有的單組分導(dǎo)熱膠相比，能夠適用于極性基材表面，譬如金屬、陶瓷以及玻璃等等，固化后的剪切強(qiáng)度高，固化速度快。
[0024](2)本發(fā)明導(dǎo)熱膠與現(xiàn)有的雙組分導(dǎo)熱膠相比，一方面，固化速度快、剪切強(qiáng)度高；另一方面，無配比不當(dāng)或攪拌不均勻?qū)е鹿袒煌耆踔潦菬o法固化的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)導(dǎo)熱膠與固化促進(jìn)劑無需攪拌混合，節(jié)省了攪拌這一工序，節(jié)約了時(shí)間成本，并且防止了攪拌過程中引入其他雜質(zhì)的質(zhì)量隱患。
[0025]( 3 )本發(fā)明的導(dǎo)熱膠不含任何揮發(fā)性溶劑，是完全環(huán)境友好型產(chǎn)品，并且能夠提供非常優(yōu)秀的界面潤濕能力，可以用于各類熱源發(fā)生器與散熱器之間的導(dǎo)熱連接，可以廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體，電源電氣，白色家電及LED等等行業(yè)的導(dǎo)熱連接設(shè)計(jì)。
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)熱膠，其特征在于:原料以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包含以下組分: 改性丙烯酸樹脂25~60% ; 導(dǎo)熱粒子35~50% ; 固化引發(fā)劑I~5% ; 抗氧劑O~5% ; 觸變劑O~5% ； 儲(chǔ)存穩(wěn)定劑O~5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱膠，其特征在于:原料以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包含以下組分: 改性丙烯酸樹脂40% ； 導(dǎo)熱粒子48% ； 固化引發(fā)劑5% ； 抗氧劑1% ; 觸變劑3% ； 儲(chǔ)存穩(wěn)定劑3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)熱膠，其特征在于:所述改性丙烯酸樹脂為甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、1，3_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(200) 二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(400) 二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸四氫呋喃酯以及甲基丙烯酸異冰片酯中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)熱膠，其特征在于:所述導(dǎo)熱粒子為粒徑范圍均為0.5~50um的氧化鋁粒子、氧化鋅粒子、氮化鋁粒子、氮化硼粒子、氧化鈹粒子或石墨粒子中一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)熱膠，其特征在于:所述固化引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酰叔丁酯、過氧化苯甲酰叔戊酯、過氧化2-乙基己基酸叔丁酯、過氧化醋酸叔丁酯、過氧化氫異丙苯、過氧化叔丁基、過氧化二異丙苯中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)熱膠，其特征在于:所述抗氧劑為2，2’-亞甲基-二 - (4-甲基，6-叔丁基苯酚)、β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧劑1076)、四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧劑1010)中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)熱膠，其特征在于:所述觸變劑為聚乙烯、聚丙烯臘、氣相娃R720、氣相娃R805、氣相娃R202中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)熱膠，其特征在于:所述儲(chǔ)存穩(wěn)定劑為對苯二酚、叔丁基對苯二酚、2，6-二叔丁基對甲酚、對苯醌中的一種或幾種。
9.一種如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述導(dǎo)熱膠的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)按照比例將改性丙烯酸樹脂、導(dǎo)熱粒子、抗氧劑以及觸變劑加入攪拌設(shè)備攪拌均勻，得到第一混合物； (2)將第一混合物研磨至均勻流動(dòng)連續(xù)的膏狀物； (3)將(2)中的膏狀物中加入固化引發(fā)劑以及儲(chǔ)存穩(wěn)定劑，攪拌均勻得到第二混合物； (4)將第二混合物進(jìn)行真空去泡處理，得到導(dǎo)熱膠產(chǎn)品。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)熱膠的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中的攪拌設(shè)備為攪拌釜，攪拌時(shí)間為60min ;所述步驟(2)中研磨為經(jīng)三輥研磨機(jī)研磨5遍至均勻流動(dòng)連續(xù)；所述步驟( 3)中真空去泡處理為邊攪拌邊抽真空，脫氣15min，攪拌均勻且沒有氣泡。
【文檔編號(hào)】C09J133/00GK104073193SQ201310100500
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月27日
【發(fā)明者】王鐵如, 傅仁利, 湯曉琳 申請人:南京喜力特膠粘劑有限公司