[发明专利]一种导热导电胶黏剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及导热界面材料，具体涉及一种导热导电胶黏剂及其制备方法。

技术背景

近年来，胶黏剂的应用越来越广泛，胶接技术已经成为包含胶接、焊接和机械连接在内的当代三大连接技术之一。其中，胶黏剂在航空航天、汽车、电子、军工和机械制造业等技术领域应用较为广泛。随着大规模集成电路和微封装技术的发展，电子元器件和电子设备向薄、轻、小方向发展，电路中元器件的组装密度越来越高，散热成为一个突出的问题。散热在电子工业中是一个至关重要的问题。如果热量来不及散除将导致元器件工作温度升高，直接影响到使用它们的各种高精密设备的寿命和可靠性。统计资料表明，电子元器件温度每升高2℃，它的可靠性就会下降10％。

传统的散热材料如金属、陶瓷等，具有比重大、难加工、难于加工成型、不耐高温、无法适应不同形状导热界面的缺点，跟不上电子技术发展要求。因此，对于用作封装和热界面材料的导热粘合剂尤其是导热导电胶黏剂的要求越来越高。所以，研究、开发耐高温、高导热、导电性优异的胶黏剂显得非常重要。

环氧树脂具有优良的物理机械性能和粘结性能，同时它还具有固化温度范围宽，交联密度易于控制，电性能好，工艺性好的特点。但美中不足的是环氧树脂固化后产物的耐高温性能较差，不宜在高温环境中使用，因此需要对其进行改性以增强其热稳定性。双马来酰亚胺具有优异的耐高温、耐湿热、电性能，利用马来酰亚胺改性环氧树脂，常以二元胺为固化剂。二元胺与马来酰亚胺可进行Michael加成反应生成线型链延长聚合物，同时二元胺还可与环氧树脂中的环氧基进行加成反应，从而制备耐热性能良好的环氧树脂胶黏剂。

专利CN 102199407 B介绍了一种导热导电胶黏剂，通过在环氧树脂中加入纳米银粒子制备出高导热导电胶黏剂，但是缺点是该胶黏剂以环氧树脂为基体材料，所以该胶黏剂的耐热性差。

因此，如何有效改善环氧树脂的耐高温性，同时提高胶黏剂的导热导电性能，这对于研究、开发良好性能的导热绝缘胶黏剂是非常重要的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的存在的不足，提供一种耐高温的导热导电胶黏剂，该导热导电胶黏剂由A组分和B组分组成，A组分的原料组成及质量百分含量为：改性环氧树脂15％～45％，导热填料35～65％，稀释剂4％～15％，B组分的原料组成及质量百分含量为：固化剂40％～60％，固化促进剂10％～20％，触变剂10％～20％。A组分与B组分的质量比为8～15∶1。

改性环氧树脂，由双酚A型环氧树脂，加入双马来酰亚胺和4，4-二氨基二苯甲烷反应后得到。

导热填料为纳米银粒子、碳纳米管、氮化铝、氧化铝中的一种或几种的混合。

固化剂为四氢邻苯二甲酸酐，己二酸酰肼，六氢邻苯二甲酸酐中的一种。固化促进剂为咪唑，三乙胺，二乙基四甲基咪唑中的一种。

稀释剂实质上用来溶解该树脂体系和调整该胶黏剂的粘度，可以采用的稀释剂包括二丙二醇甲醚、丙烯基缩水甘油醚、丁邻苯二甲酸二丁酯、丙酮、松节油中的一种或上述物质的混合物。

触变剂用来控制胶体的流变性能，使其不会发生流淌或者滴落的一种改性剂，可选择二氧化硅或氢化蓖麻油。

本发明的另一个目的是提供一种导热导电胶黏剂的制备方法，其具体步骤为：

a、称取一定量的环氧树脂然后称取占环氧树脂质量20％～70％的4，4-二氨基二苯甲烷(DDM)，然后加入占环氧树脂与4，4-二氨基二苯甲烷混合物总质量10％～30％的双马来酰亚胺，混合、搅拌均匀后将该烧杯放在真空搅拌器内，室温下，真空度在1×10^-1MPa以下搅拌15～20min，转速为200～500rpm，制得改性环氧树脂；

b、按照总质量百分比称取15％～45％的改性环氧树脂和35～65％的导热填料，加入稀释剂，稀释剂的用量占环氧树脂质量的30％～40％，混合、搅拌均匀后将该烧杯放在真空搅拌器内，室温下，真空度在1×10^-1MPa以下搅拌20～30min，转速为500～1000 rpm，制得A组份；

c、按照总质量比称取40％～70％的固化剂、10％～25％的固化促进剂和10％～25％的触变剂，混合，搅拌均匀，放在烧杯内，将该烧杯放在真空搅拌器内，室温下，真空度在1×10^-1MPa以下搅拌15～20min，转速为500～1000 rpm，制得B组份；

d、将A组分与B组分按质量比为8～15∶1的比例配合，即得到所述的导热导电胶黏剂。

本发明的优异效果在于：