[發明專利]導熱雙面膠帶及其制備工藝

無效

• 申請號: 201310616497.5
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103642410A
• 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;C09J133/00;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及其制備工藝，尤其是導熱性能優異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，電子產品攜帶越來越輕便化，體積越來越小，電子元件的集成度越來越高，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。

可以作為導熱劑的材料有很多。金屬是熱的優良導體，其導熱原理主要是依賴自由電子導熱。銀是熱導系數最高的金屬材料，然后是銅、金、鋁。從性價比綜合考慮，鋁是首選的金屬填充料。但是，金屬粉與聚合物的相容性很差，分散困難，而且金屬粉末的絕緣性能較差。與金屬相比，固體氧化物的絕緣性能很好，但是本身導熱性能較差，在導熱高分子復合材料制備中，固體氧化物作為導熱材料，需將固體氧化物制作成晶須，以提高導熱系數，成本太高。因此石墨作為性能良好的導熱劑已經得到了廣泛的關注。

公開號為103045119A的中國發明專利公開了一種超高電導系數散熱雙面膠帶，采用石墨作為導熱劑，通過一系列的工藝處理，在一定程度上緩解了石墨導電率的各向異性，即石墨沿晶體層面方向的熱導系數比垂直與晶體層面的方向的熱導系數大數倍至數十倍的技術問題，提高了石墨的導熱率。但是該專利采用石墨作為導熱劑的添加方法與傳統的導熱劑添加方法相同，即將導熱劑加入導熱膠中形成導電層，該發明專利石墨層的厚度為10~100μm。將導熱劑添加到導熱膠中形成導電層并不能有效提高導熱膠的導熱系數，請參考圖1（b）所示，導熱劑在導熱膠中并沒有形成導熱網鏈，此時對整個體系的導熱性能的提高影響并不大，請參考圖1（a）,當導熱劑在熱流方向上形成導熱網鏈時，此時導熱劑可大幅提高整體體系的熱導系數。

與此同時，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，鑒于這些原因，公開號為102260466A的中國發明專利“一種絕緣導熱雙面膠帶及其制備方法”提出使用納米材料作為導熱劑，但是卻忽略了納米材料的聚團問題。事實上并不是簡單的導熱劑粒徑越小，就越有利于整個體系導熱率的增加。

發明內容

鑒于此，本發明的目的是提供一種具有高導熱系數的導熱雙面膠帶。本發明的另一目的是提供一種導熱雙面膠帶的制備工藝。

本發明的技術方案為：一種導熱雙面膠帶，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，其特征在于：所述導熱層包括如下組分：丙烯酸聚合物：55%-75%；石墨：10%~20%，氮化硼：2%~10%、氮化鋁：2%~10%與三氧化二鋁：2%~10%，所述石墨、氮化硼、氮化鋁與三氧化二鋁粉末均勻分散于丙烯酸聚合物中并形成導熱網鏈。本發明的導熱雙面膠帶采用丙烯酸聚合物作為導熱膠，采用石墨、氮化硼、氮化鋁與三氧化二鋁混合粉末作為導熱劑。

作為本發明的一優選技術方案，所述導熱層由如下組分組成：丙烯酸聚合物：70%；石墨：15%，氮化硼：5%、氮化鋁5%與三氧化二鋁：5%。在一具體實施方案中，所述導熱層由如下組分組成：丙烯酸聚合物64%，石墨36%。

作為本發明的一優選技術方案，所述石墨、氮化硼、氮化鋁與三氧化二鋁的粒度為10~100nm。

采用粒徑比較大的導熱劑，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。因此，石墨的粒徑控制是本發明的一個重點方案。納米級的石墨具有比表面積大活性高等優點，但是卻容易聚團。為解決這一技術難題，本發明的采用的技術手段為選用不同粒徑、顆粒形態的混合導熱劑進行混搭，其原理為:當部分納米級的石墨粒子進行堆積后，再在堆積的空隙中插入比空隙粒徑更小的粒子，因此可形成更緊密的堆積。由于不同材料納米粒子的團聚程度不同，所堆積形成的空隙亦不同，因此采用不同材料、不同粒徑的導熱劑進行混搭，不同材料不同粒徑的粒子相互堆積，可以形成非常緊密的堆積，在很大程度上解決納米材料堆積的問題。