[發明專利]一種定向高導熱的超薄單面膠帶和雙面膠帶

有效

• 申請號: 201910181012.1
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109880542B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 金闖;張慶杰
• 申請（專利權）人: 江蘇斯迪克新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C09J7/25
• 分類號: C09J7/25;C09J7/30;C09J7/50;C09J183/04;C09J11/04;C09J11/06
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 韓飛

本發明公開了一種定向高導熱的超薄單面膠帶和雙面膠帶，其中所述單面膠帶包括基層、以及依次設于所述基層上的第一導熱層、第一導熱膠粘層和第一離型膜層；所述第一導熱膠粘層至少包括硅膠粘合劑和石墨烯的組合。本發明通過在硅膠粘合劑中引入適量的石墨烯和無機導熱填料形成復合導熱體系，并通過高速分散使石墨烯和無機導熱填料均勻分散在硅膠體系中，由于石墨烯具有極其優越的導熱性能，因此可以顯著提高導熱膠粘層的導熱性能及散熱均勻性，提高了定向導熱膠帶的使用可靠性；此外本發明還進一步在硅膠?石墨烯?無機導熱填料復合導熱體系中引入改性氮系阻燃劑，進一步提高了定向導熱膠帶的阻燃性能和使用安全性。

技術領域

本發明涉及導熱膠帶領域，特別涉及一種定向高導熱的超薄單面膠帶和雙面膠帶。

背景技術

隨著現代電子行業的快速發展，電子產品逐漸變得更輕更薄，而隨之產生的電子設備內部散熱問題就變得越來越重要，因為高溫會降低電子設備的使用性和可靠性。導熱膠帶是電子設備行業中必不可少的產品，其不僅用于固定電路板上的元器件，還可以把電子元件內部產生的大量熱量及時傳導及散出，因此導熱膠帶不僅需要較好的粘貼性能，還需要具有優越的耐熱及導熱性能。

現有的定向導熱膠帶一般采用樹脂基層或金屬膜層上涂覆膠粘層，雖然導熱性能有所提升，但是面對體積日益輕薄化、產生熱量呈指數增加的電子設備，還存在導熱性能不足，散熱性能不均勻，使用不可靠等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種定向高導熱的超薄單面膠帶和雙面膠帶。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種定向高導熱的超薄單面膠帶，包括基層、以及依次設于所述基層上的第一導熱層、第一導熱膠粘層和第一離型膜層；

其中，所述第一導熱膠粘層至少包括硅膠粘合劑和石墨烯的組合。

優選的是，所述第一導熱膠粘層由以下重量份的材料經混合、涂布、烘烤而成：硅膠粘合劑80-100份、無機導熱填料35-45份、石墨烯8-12份、固化劑8-10份、偶聯劑1-3份、阻燃劑3-5份、溶劑150-180；所述固化劑為聚硫醇固化劑，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑，所述溶劑為丙酮、乙醇、醋酸甲酯和正己烷中的一種或多種組合。石墨烯是一種新興的高導熱碳材料，具有優異的光學、電學、力學特性，同時還具有很好的韌性，其理論楊氏模量達1.0TPa，理論導熱系數為5300w/(m﹒k),作為載體時導熱系數也可高達600w/(m﹒k)，另外石墨烯作為導電填料還具有聲子和電子兩種導熱機制，相比其他導熱材料具有十分優越的導熱性能。通過在硅膠體系中高速分散石墨烯，并通過溶劑交換的方式促進石墨烯和硅膠均勻混合，最終實現在硅膠粘合劑中添加適量的石墨烯以形成高導熱復合網絡，明顯提高硅膠體系的導熱性能，此外還可以改善硅膠彈性模量和斷裂韌性等其他性能。

優選的是，所述無機導熱填料以重量計包括：氮化鋁粉20-30份、硅微粉15-25份、二硼化鋯粉8-14份、碳化鉿微粉3-5份、氧化鈹陶瓷微粉12-16份。氮化鋁粉和硅微粉都是良好的導熱材料；二硼化鋯是六方形晶體，具有高熔點、低密度、高熱導率、耐熱性強、阻燃性能好和耐腐蝕等優點，是一種較好的耐高溫同時導熱性能好的填料；碳化鉿微粉熔點高達3890℃，具有良好的熱傳導型、很小的熱膨脹系數和耐沖擊型；氧化鈹陶瓷微粉也具有較高的導熱系數、高熔點、高強度、高絕緣等型，是良好的散熱材料，此外還可以調節導熱膠粘層內部的應力，使導熱膠粘層能夠兼顧散熱性能和粘結性能；通過在硅膠和石墨烯復合導熱體系中再加入無機導熱填料，形成硅膠-石墨烯-無機導熱填料復合導熱網絡，進一步增強導熱膠粘層的導熱性能。

優選的是，所述阻燃劑為改性氮系阻燃劑，通過在硅膠-石墨烯-無機導熱填料復合導熱體系中加入阻燃物質，進一步提高導熱膠粘層的阻燃性能，從而改善其使用的安全性和可靠性。