[发明专利]一种快速固化导热胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于胶黏剂领域，具体涉及一种改性丙烯酸导热胶及其制备方法。

背景技术

随着二十一世纪电子科技的蓬勃发展，各类电子元器件的热密度越来越高，散热问题也就成为电子产品设计中至关重要的考虑。

各类热源发生器与散热器之间通过导热胶黏剂进行导热连接，例如半导体，电源电气，白色家电及LED等等行业的散热设计大多都是这样。

目前市场上普遍存在的单组分湿气固化有机硅类导热胶，固化慢(虽然可以在10-30分钟内表干，但是完全固化需要3-7天的时间)，无法满足目前工业生产的高速化和多变化要求，另外，固化后的剪切强度(也称粘接强度)较弱，尤其对某些极性基材表面，譬如金属，陶瓷，玻璃等等。

而市场上普遍存在的双组分导热胶，固化速度也较慢，并且使用时将两个组分现场配合使用，一方面，对两个组分的配比要求比较严格，另一方面需要将两个组分进行充分搅拌均匀；否则可能因为配比不当或搅拌不均匀导致固化不完全甚至是无法固化的风险。

因此，开发一种能够快速完全固化且方便使用的导热胶成为本领域急需解决的问题。

发明内容

本发明一方面提供了一种导热胶，该导热胶包含以下组分，含量以导热胶的总重量计：

改性丙烯酸树脂  10～45％wt

导热粒子        50～85％wt

固化引发剂      1～5％wt；

所述的改性丙烯酸树脂为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸四氢呋喃酯或甲基丙烯酸异冰片酯中的任意一种或几种的混合物；

所述的导热粒子为氧化铝粒子、氧化锌粒子、氮化铝粒子、氮化硼粒子、氧化铍粒子或石墨粒子中的任意一种或几种的混合物，所述导热粒子的粒径范围为0.5～50um；

所述的固化引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化苯甲酰叔戊酯、过氧化2-乙基己基酸叔丁酯、过氧化醋酸叔丁酯、过氧化氢异丙苯、过氧化叔丁基、过氧化二异丙苯中的任意一种或几种的混合物。

在本发明的一个具体实施方案中，所述的改性丙烯酸树脂为甲基丙烯酸羟丙酯与甲基丙烯酸四氢呋喃酯的混合物，甲基丙烯酸羟丙酯与甲基丙烯酸四氢呋喃酯的质量比为1∶5-2∶5。

在本发明的另外一个具体实施方案中，所述的改性丙烯酸树脂的含量为20-30％wt。优选的，15-25％wt。

在本发明的一个具体实施方案中，所述的导热粒子的含量为60-80％wt。优选的，70-80％wt。更优选的，75-80％wt。

在本发明的另外一个具体实施方案中，所述的导热粒子的粒径范围为1-20um。优选的，2-10um。

在本发明的一个具体实施方案中，所述的固化引发剂优选的过氧化苯甲酰与过氧化苯甲酰叔丁酯的混合物。

在本发明的另外一个具体实施方案中，所述的固化引发剂含量1％-3％。

本发明的导热胶中还可以包含0-20％wt的附加树脂，所述的附加树脂为天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一种或几种的混合物。

本发明的导热胶中还包含以下组分，含量以导热胶的总重量计：

抗氧剂    0～5％wt

触变剂        0～5％wt

储存稳定剂    0～5％wt；

所述的抗氧剂为2，2’-亚甲基-二-(4-甲基，6-叔丁基苯酚)、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)中的任意一种或几种的混合物；

所述的触变剂为聚乙烯、聚丙烯腊、气相硅R720、气相硅R805、气相硅R202中的任意一种或几种的混合物；

所述的储存稳定剂为对苯二酚、叔丁基对苯二酚、2，6-二叔丁基对甲酚、对苯醌中的任意一种或几种的混合物。

本发明另一方面提供了上述导热胶的制备方法，其包括以下依次进行的步骤：

(1)将所述的改性丙烯酸树脂、导热粒子按所述重量配比混合，并搅拌均匀；

(2)将步骤(1)获得的混合物研磨至均匀流动连续的膏状物，再加入固化引发剂搅拌均匀；

(3)真空去泡处理获得所述的导热胶产品。

在本发明的一个具体实施方案中，步骤(2)中使用三辊研磨机进行研磨。