[发明专利]高导热绝缘胶粘剂组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高导热绝缘胶粘剂组合物及其制备方法，其特征在于，所述高导热绝缘胶粘剂组合物包含：胶粘剂50‑90重量份、导热填料10‑50重量份、硅烷偶联剂0.1‑5重量份、氧化石墨烯0.1‑10重量份、异氰酸酯0.5‑15重量份和抗氧剂0.1‑0.8重量份。该高导热绝缘胶粘剂具备高导热性及良好的绝缘性、粘接性、水汽阻隔性。

技术领域

本发明涉及导热材料领域，具体地，涉及一种高导热绝缘胶粘剂组合物及其制备方法。

背景技术

人们对电子信息产品需求的快速增长，直接有力的促进了电子信息产业的发展。与此同时，作为电子信息产业基础的电子元器件制造业也在如火如荼的发展。另一方面，随着科学技术的进步，在电子电气领域，集成技术和微封装技术也在不断进步。电子元器件和电子设备向着小型化和微型化方向发展，由此也导致了在有限体积内产生了更多的热量，若散热不及时，过多积聚的热量将导致元器件工作温度升高，影响元器件的正常工作，严重时甚至会导致电子元器件失效。

高导热绝缘胶粘剂在绝缘散热及导热场合对于提高电子元器件的工作寿命和可靠性具有重要意义。

目前，提高胶粘剂导热性能主要是在胶粘剂的聚合物体系中加入高导热无机物制备导热复合材料来实现导热。通过添加无机导热填料在聚合物体系中相互接触形成导热通路来实现导热，适用范围广，然而，普通无机导热填料的导热系数较低，且与聚合物体系的相容性较差，需要在50重量％-90重量％添加量下才能实现高导热功能，这样往往会导致胶粘剂的粘接性能和绝缘性能降低。

对于高导热绝缘胶粘剂，仍存在着改进的需要。

发明内容

针对上述需要，在一个方面，本发明提供一种高导热绝缘胶粘剂组合物，其特征在于，所述高导热绝缘胶粘剂组合物包含：

胶粘剂50-90重量份、导热填料10-50重量份、硅烷偶联剂0.1-5重量份、氧化石墨烯0.1-10重量份、异氰酸酯0.5-15重量份和抗氧剂0.1-0.8重量份。

当各组分落在上述配方范围内时，可以得到高性能的高导热绝缘胶粘剂组合物。

进一步，当导热填料添加量在上述范围内适当减小时，胶粘剂柔韧性提高、致密度增加，从而导致粘接性能、绝缘性能及水汽阻隔性进一步上升。硅烷偶联剂和异氰酸酯添加量在上述范围内适当减小时，可同时适当减小导热填料和氧化石墨烯的化学键合程度，使导热填料易于分散，增加导热效率。当氧化石墨烯添加量在上述范围内适当减小时，将使得成本下降、性价比提高，减小工业应用的难度。因此，在保证导热性能的前提下，综合协调其他性能因素，优选胶粘剂80-90重量份、导热填料10-15重量份、硅烷偶联剂0.1-0.3重量份、氧化石墨烯0.2-1重量份、异氰酸酯0.8-2.3重量份和抗氧剂0.1-0.2重量份。

可选地，所述胶粘剂为环氧胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、聚丙烯酸酯胶粘剂或聚酯胶粘剂。

可选地，所述导热填料选自由以下各项组成的组：氧化铝、氮化铝、氮化硼、和它们的组合。

可选地，所述硅烷偶联剂的结构通式为Y-(CH₂)_n-SiX₃，其中n＝0-3；三个X各自独立地为-OCH₃或-OCH₂CH₃；Y为氨基、环氧基、乙烯基中的一种。可选地，所述硅烷偶联剂选自由以下各项组成的组：KH171、KH151、KH792、KH550、KH560、KH570、KH530、和它们的组合。

可选地，所述氧化石墨烯是少层氧化石墨烯，所述少层氧化石墨烯的层数为1-10层，优选地，所述少层氧化石墨烯的层数为4-5层。