[发明专利]一种热熔导热胶的制备方法

说明书

一种热熔导热胶的制备方法，属于材料制备领域，其特征在于：用白油对钛酸酯偶联剂进行1:1稀释，喷洒在石墨上，制得表面改性石墨；将丁基橡胶在开炼机上进行充分塑炼，待塑炼完毕后，待物料分布均匀后升温，然后将改性石墨和软化剂混合物涂布到开炼机辊轴上，保留堆积胶，制得热熔导热胶。以天然鳞片石墨为导热填料，并用钛酸酯偶联剂对石墨表面进行改性，并通过将聚异丁烯、环烷油和石蜡油作为软化剂，萜烯树脂、松香树脂及松香甘油酯作为增黏剂对热熔导热胶性能的影响，采用钛酸酯偶联剂对石墨进行表面改性，能够进一步改善热熔导热胶导热系数、剥离强度、剪切强度的性能。增黏剂的添加改进了热熔导热胶的力学性能，松香体系的增黏效果最好。

技术领域

本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种热熔导热胶的制备方法。

背景技术

热熔胶是指室温呈固态，加热熔融呈液态，经涂布、润湿、压合和冷却后，可在短时间内完成粘接的胶粘剂。热熔胶除了具有环保和节能两大亮点，还具有安全、固化迅速和适合自动化生产等优点，广泛应用于电子电器、医疗卫生、印刷包装、木材加工和制鞋纺织等领域，是目前用量增长速率最快的胶粘剂品种之一。丁基橡胶由异丁烯和少量异戊二烯共聚而成，异戊二烯链节一般占主链的0.6％～3.0％，分子链段上仅含少量不饱和键，具有良好的抗老化性能、耐高温性能和低温粘接性。

对于用于需要散热情况下的热熔胶，除了具有较好的粘接性以外，还需要具备良好的导热性能，因此，如何提高该类胶粘剂的导热性能是需要解决的重要问题之一。

石墨具有热导率高、热膨胀系数低、热稳定性高以及价格低廉等优点，以它作为填料的导热复合材料的研究引起了人们的广泛关注。但是，石墨和高分子树脂存在界面相容性差的缺点，并且其界面热阻大，不利于热传导；另外，石墨颗粒容易发生团聚，往往需要向体系中填充大量填料才能达到良好的导热效果，这会造成力学性能及加工性能下降。因此，需要对石墨表面进行改性，提高石墨和高分子树脂的相容性，从而改善石墨在树脂中分散情况。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种热熔导热胶的制备方法。

本发明所述热熔导热胶的制备方法，用白油对钛酸酯偶联剂进行1:1稀释，喷洒在石墨上，混合均匀后，制得表面改性石墨；将丁基橡胶在开炼机上进行充分塑炼，待塑炼完毕后，加入增黏剂、黏度调节剂和抗氧剂，再混炼，待物料分布均匀后，升温至120℃-150℃，然后将改性石墨和软化剂混合物涂布到开炼机辊轴上，不断调节开炼机辊轴问的距离，保留堆积胶，待物料分散后，制得热熔导热胶。

本发明所述热熔导热胶的制备方法，所述热熔导热胶内的石墨含量为20%-60%。当石墨含量较低时，石墨微粒均匀分散在树脂中，呈“海岛”状分布，彼此间尚未相互接触，未能构建完善的导热网链结构，导热系数提高不明显；而当石墨含量增大至某一临界值之后，石墨微粒之间相互接触，容易形成链状或网状结构，此时石墨含量越高，所形成的导热网链也就越趋于完善，导热系数提升也就越明显。

本发明所述热熔导热胶的制备方法，所述石墨的粒径大小为5-30微米。由于石墨和树脂的相容性不佳，在熔融加工过程中，小粒径微粒更容易分散，接触的几率大大增加，使得微粒之间更容易发生团聚，实际填料微粒数目减少，使其导热性能没有达到预期效果。

本发明所述热熔导热胶的制备方法，所述偶联剂在热熔导热胶内的含量为0.5%-2.5%。偶联剂一端含有亲无机物的基团，易与无机物表面起化学反应；另一端含有亲有机物的基团，易溶于有机物树脂中，起到类似“分子桥”的作用，能有效改善石墨与树脂之间的界面作用，从而提高石墨在树脂中的分散效果。当 (偶联剂)=0.5％时，偶联剂含量较低，不足以包覆所有的石墨微粒，故其导热系数提高不明显；当 (偶联剂)=1.5％ 时，石墨表面得到充分改性，团聚现象减弱，导热网链更加趋于完善，导热系数达到0.91W/m·K。继续增大偶联剂含量，会导致相界面的厚度增加，使导热填料被隔离，成为“孤岛”，导热系数反而呈下降趋势。