[发明专利]一种无基材压敏型丙烯酸导热胶、其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种导热性压敏胶粘剂，具体地说，涉及一种无基材压敏型丙烯酸导热胶、其制备方法及其应用。

背景技术

目前，随着微电子技术及组装技术的发展，现代电子设备正日益成为由高密度组装、微组装所形成的高度集成系统，电子设备的热流密度也日益提高，而寿命与其工作温度具有直接的关系，电子产品中发热器件和散热器接触的界面往往不能达到理论上的“0间隙”接触，接触面的情况如图1所示，发热器件12(比如LED灯、芯片等)和散热器13(比如铝合金型材、背板等)之间部分界面接触不上，只能通过空气层A进行热量交换。

热量不能通过整个接触面均匀的传递，影响了电子产品发热器件的散热，使用过程中的温度梯度会产生热应力与热变形，最终导致产品疲劳失效。

而导热胶粘剂有着粘接和填充导热的双重作用，因此在电子产品中作为发热器件和散热组件连接的界面材料有着广泛的应用。性能优良的导热胶粘剂既要保证与发热器件和散热器之间的粘接性，而且也需具有良好的导热(散热)性，虽然有关导热胶粘剂的专利文献有不少，但在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：

比如，专利申请CN97181574.7、CN201010163571.9、CN91103592.3、CN200480010246.1、CN200780028241.5公开的导热粘合剂，以及CN201110008919.1公开的一种高导热复合材料，其采用将导热粒子添加到已经聚合后的聚合物(溶液)内，由于导热粒子直径小，聚合物粘度高，在混合的过程中很难分散均匀，使用时会造成贴合表面热量分布不均匀，导热性能恶化，在冷热循环冲击的过程中容易产生热应力，造成胶膜的性能恶化甚至失效。

专利申请CN200510034477.2中公开一种热界面材料，CN200680045876.1中公开一种碳纳米管复合物，是采用碳纳米管-金属的复合物与硅胶混合后制得，由于碳纳米管为长径比很高的纳米材料，容易产生纳米材料经常出现的“团簇”现象，很难在聚合物中分散成均匀的导热连续相。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种导热性能优良的无基材压敏型丙烯酸导热胶。

本发明的另一目的是提供该无基材压敏型丙烯酸导热胶的制备方法。

本发明的再一目的是提供该无基材压敏型丙烯酸导热胶的应用。

为了实现本发明目的，本发明提供一种无基材压敏型丙烯酸导热胶，其先采用将导热剂分散在单体溶液中，原位聚合后经固化交联而成，所述导热剂与所述单体的用量比为(1-4)∶(6-9)，所述导热剂由75-90％(质量百分数，以下同)碳纤维和10-25％碳纳米管组成，所述的单体为丙烯酸和/或丙烯酸酯。

进一步地，本发明所述无基材压敏型丙烯酸导热胶采用如下重量比的原料制成：10-40重量份导热剂、60-90重量份单体、1-4重量份交联剂和0.05-0.7重量份引发剂。

其中，所述重量份，可为本领域技术人员熟知的重量单位，比如克、千克、公斤、吨等。

优选的，其采用如下原料制成：15-20重量份导热剂、80-85重量份单体、2.5-3重量份交联剂和0.1-0.7重量份引发剂。

所述碳纤维优选为沥青基碳纤维粉，直径5000-7000nm，长度5000-10000nm；更优选采用羧基质量百分数为0.01-0.1％羧基化的沥青基碳纤维。

所述碳纳米管优选为羧基质量百分数为0.3-2.5％的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管，直径1-100nm，长度为100-5000nm。

所述的单体为式(1)结构的一种或多种单体：

CH₂＝CR₁-CO-OR₂        式(1)

R₁为H或CH₃；R₂为H或烷基；R₁+R₂＜15。

所述单体由丙烯酸和丙烯酸酯组成为佳，具体为丙烯酸单体0-5％，丙烯酸酯单体95-100％。

优选的，丙烯酸单体由丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)中的一种或两种组成；丙烯酸酯单体由丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸正丙酯(PA)、丙烯酸正丁酯(n-BA)、丙烯酸异丁酯(i-BA)、丙烯酸月桂酯(LA)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA，又名丙烯酸异辛酯)中的一种或多种组成。

所述交联剂为有机金属盐，比如四水合乙酸镁或乙酸镁。