[發(fā)明專(zhuān)利]高導(dǎo)熱高絕緣的熱塑性樹(shù)脂組合物及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911159239.2
• 申請(qǐng)日: 2019-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110862695A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李政;何志球
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東萊爾新材料科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L83/10
• 分類(lèi)號(hào): C08L83/10;C08K9/04;C08K7/00;C08K3/04;C08G77/42;C08J5/18
• 代理公司: 佛山市禾才知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44379
• 代理人: 梁永健;單蘊(yùn)倩

本發(fā)明涉及集成電路互連介質(zhì)材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高導(dǎo)熱高絕緣的熱塑性樹(shù)脂組合物及其制備方法和應(yīng)用。一種高導(dǎo)熱高絕緣的熱塑性樹(shù)脂組合物的制備方法，包括以下步驟：(1)端羧基聚硅氧烷改性環(huán)氧樹(shù)脂的制備；(2)枝狀三維氧化石墨烯的制備；(3)高導(dǎo)熱高絕緣的熱塑性樹(shù)脂組合物的制備：將所述枝狀三維氧化石墨烯加入所述端羧基聚硅氧烷改性環(huán)氧樹(shù)脂中，混合攪拌得到所述高導(dǎo)熱高絕緣的熱塑性樹(shù)脂組合物。本發(fā)明的目的在于提出一種高導(dǎo)熱高絕緣的熱塑性樹(shù)脂組合物的制備方法，通過(guò)該制備方法制備得到的樹(shù)脂組合物具有高導(dǎo)熱性高絕緣性，其導(dǎo)熱系數(shù)可根據(jù)配方進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)熱性能好，絕緣性能優(yōu)異，適用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路互連介質(zhì)材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高導(dǎo)熱高絕緣的熱塑性樹(shù)脂組合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著微電子高密度組裝技術(shù)和集成技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子設(shè)備的組裝密度得以迅速提高，使電子元器件、邏輯電路體積成千萬(wàn)倍地縮小，此時(shí)電子設(shè)備所產(chǎn)生的熱量將急劇增加，而在周?chē)h(huán)境溫度下，要使電子元器件仍能以高可靠性正常工作，具有高導(dǎo)熱性能的復(fù)合絕緣材料是極為重要。

環(huán)氧樹(shù)脂是廣泛應(yīng)用的樹(shù)脂，其加工性能優(yōu)良，有較好的機(jī)械性能，很高的電絕緣性，而且耐腐蝕、密度較低，但是其導(dǎo)熱系數(shù)較低(0.2W/(m·K))限制了其在電子包裝、化工熱交換設(shè)備等方面的應(yīng)用。由于碳基材料展現(xiàn)出優(yōu)異的高導(dǎo)熱性能而被用于制備導(dǎo)熱復(fù)合材料。其中石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，其導(dǎo)熱系數(shù)極高，可達(dá)5300W/(m·K)，是銅和鋁10～30倍，且質(zhì)量較輕，符合現(xiàn)代電子器件行業(yè)的發(fā)展方向--輕薄短小的散熱要求。但在高導(dǎo)熱性的同時(shí)它也具有高導(dǎo)電性，在電子行業(yè)粘接要求中很多情況是要求高絕緣性的。

此外，目前現(xiàn)有電子行業(yè)電路板層間的粘合是用熱固型絕緣膠膜，需要比較長(zhǎng)的固化時(shí)間，同時(shí)對(duì)儲(chǔ)存條件有比較高的要求(通常需要低溫低濕等要求較高的條件)，不方便使用；另外所用體系配方導(dǎo)熱性能較差，導(dǎo)致膠膜的導(dǎo)熱系數(shù)一般都不超過(guò)0.2W/(m·K)，限制了其使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)背景技術(shù)提出的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提出一種高導(dǎo)熱高絕緣的熱塑性樹(shù)脂組合物的制備方法，該制備方法改變了普通氧化石墨烯在填充時(shí)呈現(xiàn)的分散相現(xiàn)象，在保證高絕緣性的情況下，枝狀三維氧化石墨烯形成的連續(xù)“導(dǎo)熱鏈”能夠有效改善樹(shù)脂組合物的導(dǎo)熱性能。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種高導(dǎo)熱高絕緣的熱塑性樹(shù)脂組合物，通過(guò)所述制備方法制備得到的樹(shù)脂組合物具有高導(dǎo)熱性高絕緣性，其導(dǎo)熱系數(shù)可根據(jù)配方進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)熱性能好，絕緣性能優(yōu)異，適用范圍廣。

本發(fā)明的另一目的在于提出使用所述高導(dǎo)熱高絕緣的熱塑性樹(shù)脂組合物的熱塑性膠膜，具有高導(dǎo)熱性和高絕緣性，能夠在常溫下保存，能夠保證粘接界面的溫度傳遞和防止電擊穿，同時(shí)所具有的熱塑性也能提高生產(chǎn)效率和簡(jiǎn)化生產(chǎn)要求。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高導(dǎo)熱高絕緣的熱塑性樹(shù)脂組合物的制備方法，包括以下步驟：

(1)端羧基聚硅氧烷改性環(huán)氧樹(shù)脂的制備：將端羥基聚硅氧烷在0.05～0.1Mpa的抽真空條件下，攪拌并加熱到100～150℃保持2～3h，滴加酸酐化合物繼續(xù)反應(yīng)2～4h，生成改性端羧基聚硅氧烷；在環(huán)氧樹(shù)脂中加入所述改性端羧基聚硅氧烷，并加入促進(jìn)劑分散30～60min，在攪拌狀態(tài)下升溫到60～100℃后，反應(yīng)2～3h，生成熱塑性的端羧基聚硅氧烷改性環(huán)氧樹(shù)脂；

(2)枝狀三維氧化石墨烯的制備：將鋅離子電解質(zhì)加入無(wú)水乙醇和去離子水的混合液中，以磁力攪拌的方式進(jìn)行預(yù)分散30～60min，得到鋅離子電解質(zhì)混合液，在所述鋅離子電解質(zhì)混合液中加入經(jīng)超聲分散的羧基官能化氧化石墨烯混合液，然后在0.05～0.1Mpa和60～90℃的條件下真空干燥6～12h后得到枝狀三維氧化石墨烯；