[發(fā)明專利]一種高導(dǎo)熱高導(dǎo)電有機硅膠粘劑及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710471339.3
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107216850A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳東進
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市聯(lián)洲知識產(chǎn)權(quán)運營管理有限公司
• 主分類號: C09J183/04
• 分類號: C09J183/04;C09J9/02;C09J11/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11246
• 代理人: 連平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機硅膠粘劑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高導(dǎo)熱高導(dǎo)電有機硅膠粘劑及其制備方法。

背景技術(shù)

膠粘劑可防止水分、塵埃和化學(xué)物質(zhì)等對電子元器件的侵入，并可提高電子元器件對外界沖擊、震動的抵抗能力，故膠粘劑已廣泛應(yīng)用于電子元器件的封裝、絕緣灌封等領(lǐng)域。，電子元器件正朝著小型化、輕型化方向發(fā)展，其在運行中會積累大量的熱量，因為若熱量不能及時散發(fā)，易形成局部過熱，進而會降低系統(tǒng)的可靠性及工作壽命。因此，開發(fā)高導(dǎo)熱、綜合性能優(yōu)良的導(dǎo)熱導(dǎo)電膠粘劑是實現(xiàn)電子元器件散熱的關(guān)鍵所在。

目前，導(dǎo)熱膠主要由如環(huán)氧樹脂、有機硅和聚氨酯等樹脂基體和導(dǎo)熱填料組成。中國專利CN 102504707B公開的一種快速固化導(dǎo)熱膠及其制備方法，該快速固化導(dǎo)熱膠包括甲基丙烯酸羥丙酯與甲基丙烯酸四氫呋喃酯的混合物、導(dǎo)熱粒子和固化引發(fā)劑，其中導(dǎo)熱粒子為氧化鋁粒子、氧化鋅粒子、氮化鋁粒子、氮化硼粒子、氧化鈹粒子或者石墨粒子中的一種或者幾種混合物，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-乙基己基叔丁酯、過氧化醋酸叔丁酯、過氧化氫異丙苯、過氧化二異丙苯中一種或者幾種混合物，該導(dǎo)熱膠中含有雙組份導(dǎo)熱成分，導(dǎo)熱膠與固化促進劑無需攪拌，且具有優(yōu)秀的界面潤濕能力，機械性能優(yōu)異。中國專利CN 104152072B公開的一種高可靠性導(dǎo)熱膠帶的制備工藝，將交聯(lián)劑、甲苯、乙酸乙酯和丁酮混合均勻獲得稀釋物，然后將稀釋物先后與石墨、丙烯酸酯交聯(lián)劑混合，再加入偶聯(lián)劑混合均勻，涂覆于具有鋁箔層的PET薄膜的上下表面，形成導(dǎo)熱膠帶。由上述現(xiàn)有技術(shù)可知，導(dǎo)電膠通過金屬的自由電子間的相互碰撞和無機非金屬晶體通過晶粒熱振動導(dǎo)熱，導(dǎo)熱填料的種類、用量、粒徑、幾何形狀及其表面改性都是對膠粘劑的導(dǎo)熱性造成影響，且導(dǎo)熱填料與膠粘劑的性能也有會造成影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高導(dǎo)熱高導(dǎo)電有機硅膠粘劑及其制備方法，該高導(dǎo)熱高導(dǎo)電有機硅膠粘劑包括片狀和球狀納米銀材料、圓柱狀α-三氧化二鋁和表面附著石墨烯的氮化硼，將多種材料多種形狀的導(dǎo)熱導(dǎo)電材料加入到有機硅膠粘劑，使導(dǎo)熱導(dǎo)電材料在有機硅膠粘劑中形成密集的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，達到高導(dǎo)熱高導(dǎo)電的性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種高導(dǎo)熱高導(dǎo)電有機硅膠粘劑，所述高導(dǎo)熱高導(dǎo)電有機硅膠粘劑包括無機導(dǎo)電導(dǎo)熱材料，所述無機導(dǎo)電導(dǎo)熱材料包括納米銀材料、納米氧化鋁、氮化硼和石墨烯復(fù)合材料，所述納米銀材料包括片狀和球狀納米銀材料，所述納米氧化鋁為圓柱狀α-三氧化二鋁，所述氮化硼和石墨烯復(fù)合材料為表面附著石墨烯的氮化硼。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述表面附著石墨烯的氧化硼、氧化鋁和銀漿的質(zhì)量比為1：3-5:0.8-1.5。

本發(fā)明還提供一種高導(dǎo)熱高導(dǎo)電有機硅膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將氮化硼經(jīng)體積比為1:3的雙氧水和濃硫酸混合溶液中，在150-200r/min機械攪拌1-2h，取出，充分洗滌干燥得到羥基化的氮化硼；

(2)將步驟(1)制備的羥基化的氮化硼置于氧化石墨烯溶液中，攪拌均勻，滴加葡萄糖，加熱攪拌均勻，得到表面附著石墨烯的氧化硼；

(3)將偶聯(lián)劑稀釋于乙醇溶液加入到高速攪拌機的反應(yīng)釜中攪拌均勻，加入步驟(2)制備的表面附著石墨烯的氧化硼、氧化鋁和銀漿，高速攪拌1h，真空低速攪拌4h，去除乙醇，得到復(fù)合導(dǎo)熱填料；

(4)將硅凝膠加入到行星式攪拌機的攪拌釜中，加入步驟(3)制備的復(fù)合導(dǎo)熱填料，低溫攪拌均勻后，加入交聯(lián)劑正硅酸乙酯和催化劑二丁基二月桂酸錫，低溫繼續(xù)攪拌60-90min，抽真空去除氣泡，得到高導(dǎo)熱高導(dǎo)電有機硅膠粘劑。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中，氧化石墨烯溶液的濃度為15-20mg/mL。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中，加熱攪拌的溫度為60-65℃，時間為5-7h。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中，表面附著石墨烯的氧化硼中石墨烯的含量為3-10％。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，銀漿包括球形銀粒子和片狀銀粒子，所述球形銀離子的粒徑為1-2μm，片狀銀粒子的大小為5-8μm。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，氧化鋁為圓柱狀α-Al2O3，大小為2-5μm。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，表面附著石墨烯的氧化硼、氧化鋁和銀漿的質(zhì)量比為1：3-5:0.8-1.5。