[發明專利]一種以BN為導熱劑導熱雙面膠帶及其制備工藝

無效

• 申請號: 201310612613.6
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103642408A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 沈陽
• 申請（專利權）人: 常熟市富邦膠帶有限責任公司
• 主分類號: C09J7/00
• 分類號: C09J7/00;C09J163/04;C09J11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明主要涉及一種導熱雙面膠帶的制備工藝，尤其是以氮化硼為導熱劑的導熱雙面膠帶及其制備工藝。

背景技術

隨著電子行業的快速發展，電子產品正向小型化、輕薄化的方向發展，對電子元器件的散熱要求越來越高。導熱雙面膠帶作為一種廣泛使用的導熱材料，如何提高導熱雙面膠帶的導熱性能一直是業內研究的課題。其中的一種普遍方法是在導熱膠中添加導熱劑，以提高導熱雙面膠帶的導熱系數。

六方晶體的氮化硼（BN）是白色松散，質地柔軟的白色粉末。具有很多優異的特性：1、具有良好的潤滑性，其摩擦系數為0.16。在高溫條件下仍然是一種良好的潤滑劑；2、具有優良的耐腐蝕性，BN幾乎與所有的有機溶劑、腐蝕性化學物質都不反應；3、耐高溫，在有氧條件下，900攝氏度度高溫環境仍然穩定，無氧條件下穩定溫度可達2000攝氏度；4、具有良好的電絕緣性；5、高導熱性；6、具有極低的熱膨脹系數。因此BN作為一種性能優異的導熱劑已得到廣泛的關注。

當使用粒徑比較大的導熱劑時，由于接觸時導熱劑之間的空隙比較大，易被殘留的空氣吸附或被低導熱率的導熱膠填入，影響整個體系的導熱性能，采用納米材料作為導熱劑，已得到業內的認同。然而如何解決納米材料的團聚問題，制備以BN為導熱劑具有優異熱學性能的納米雙面膠帶，是一項具有重要意義的研究課題。

發明內容

本發明的目的是提供一種以納米BN為導熱劑的導熱雙面膠帶以及制備方法。

本發明的技術方案為：導熱雙面膠帶，包括兩個離型紙層與導熱層，所述導熱層的正面與背面分別覆蓋有離型紙層，所述導熱層包括如下組分：酚醛環氧樹脂：90%-99%；氮化硼：1%~10%，所述氮化硼均勻分布于所述酚醛環氧樹脂中，所述氮化硼的粒徑為50~100nmm,所述氮化硼經過PVP或者EDTA-2Na的表面改性。

本發明采用1%~10%的納米氮化硼作為導熱劑添加到酚醛環氧樹脂中，原因是因為納米氮化硼的含量過低，含量低于5%氮化硼在酚醛環氧樹脂中難以形成熱導鏈，添加納米氧化硼對整個體系的導熱系數貢獻不明顯。增加到1%以上之后納米氧化硼粒子相互連接甚至堆積，形成導熱鏈后氮化硼導熱劑對整個體系的導熱性能有明顯提高。但是氮化硼過高的話容易導致整個體系的流動性不佳。由于納米材料的團聚問題，本發明采用PVP或者EDTA-2Na對納米氮化硼進行表面改性，降低納米粒子的表面活性，影響納米粒子的團聚。增加整個體系的導熱性能。

進一步的，所述導熱層包括如下組分：95%；氮化硼：5%。

本發明進一步提供所述導熱雙面膠帶的生產方法，所述生產方法包括如下步驟：

a、將氮化硼納米粉末放入真空干燥箱內干燥半小時;

b、稱取一定量的納米氮化硼粉末加入到PVP或者EDTA-2Na中進行表面改性，改性過程中攪拌24小時；

c、之后經過離心、過濾等步驟，將表面改性后的氮化硼粉末放入真空干燥箱中進行干燥；

d、將干燥后的氮化硼納米粉末加入經15%的丙酮稀釋過的酚醛環氧樹脂中，攪拌2小時，保證攪拌均勻；

e、上膠：使用上膠設備將攪拌均勻的膠水均勻涂覆于離型膜上，上膠過程中注意控制膠水厚度與干燥度；以及

f、在70攝氏度下固化8小時。

在制備過程中，酚醛環氧樹脂所用稀釋劑的選擇對酚醛環氧樹脂粘度的降低有顯著的影響，由于一般活性稀釋劑有毒，因此采用非活性稀釋劑丙酮作為稀釋劑。丙酮的用量過低對酚醛環氧樹脂粘度的降低作用不明顯，而用量過高的話會影響酚醛環氧樹脂的性能。因此選擇添加站總質量分數為15%的丙酮。

本發明所述導熱雙面膠帶，采用酚醛環氧樹脂作為導熱膠、采用納米氮化硼作為導熱劑，通過對納米氮化硼進行表面改性提高導熱雙面膠帶的導熱率。本發明所述導熱雙面膠帶，導熱性能好。

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具體實施方式

所述導熱雙面膠帶包括兩個離型紙層與導熱層，所述導熱層的正面與背面分別覆蓋有離型紙層。所述導熱層包括導熱膠酚醛環氧樹脂與導熱劑BN，所述BN均勻分布于所述酚醛環氧樹脂中，所述BN在導熱層的熱流方向上形成導熱網鏈。

下面結合一系列實驗例對本發明做進一步描述：

實驗例1

配方：酚醛環氧樹脂：95%，BN：15%。

制備工藝：a、將氮化硼納米粉末放入真空干燥箱內干燥半小時;

b、稱取一定量的納米氮化硼粉末加入到PVP中進行表面改性，改性過程中攪拌24小時；

c、之后經過離心、過濾等步驟，將表面改性后的氮化硼粉末放入真空干燥箱中進行干燥。