[发明专利]一种导热胶粘剂及其制作的无基材高导热性双面胶

说明书

技术领域

本发明涉及胶粘剂技术领域，具体是一种导热胶粘剂及其制作的无基材高导热性双面胶。

背景技术

随着集成电路的密集化、微型化程度越来越高，电子组件变得更小而且更高速运作，散热要求也越来越高，为了尽快将热从发热源散发出去，我们通过利用高导热的散热材料将热量传递至空气或其它物质中，从而达到散热的效果。目前，灯源由白炽灯逐渐转变为LED节能灯，LED是一种固态的半导体组件，不同种类的LED能够发出从红外线到蓝光之间、与紫光到紫外线之间等不同波长的光线，LED灯在使用过程中产生大量热量，对于大功率LED产品尤为突出，芯片温度对LED的发光效率和稳定性影响极大，有资料表明，温度每升高20℃，LED发光效率下降15～20％，当温度高于其额定工作温度8℃，工作寿命将降低50％。LED日光灯，它包括灯管，灯管中安装灯板、灯珠、电源，会使用很多胶带进行固定，因此研发高性能导热胶带对于促进LED产业的快速可持续发展具有重要的意义。

现有技术中，用于LED的双面胶带主要有棉纸双面胶带、PET双面胶带、无基材双面胶带，用于LED灯双面胶带的胶粘剂类型有环氧树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂、有机硅树脂胶粘剂，用于双面胶的导热填料有以下几种：①无机填料，比如氮化鹏、氧化铝、氮化硅等；②石墨类填料，比如导热石墨、碳钠米管、导热石墨粉、石墨片；③金属填料，比如银、铝、铜等金属粉末，还有液态金属。

但现有技术中采用的胶粘剂，存在以下问题：①导热系数不高，散热效果不佳，微米级导热填料比表面积不够大，而又要保证胶带粘性，不能加入过量的导热填料，此情况下不会形成良好的导热通道，另外，而纳米级导热填料易团聚，分散不均匀，同样不能保证有良好的导热通道；②加入导热填料会大幅降低胶带粘性，在高温下粘性更低，会有脱胶风险，胶粘剂中要达到较好的导热效果，需要加入较高比例的导热填料，填料将稀释胶粘剂比例，且导热填料大部分是极性物质，会与胶粘剂极性官能团结合，提供粘性的极性官能团失效，大幅度降低胶粘剂的粘接性能。高温下，胶粘剂的流动性增加，粘性会进一步降低，会有粘接不牢的风险。

发明内容

为了克服以上现有技术的不足，本发明的任务是提供一种导热胶粘剂及其制作及其制作的无基材高导热性双面胶，该导热胶粘剂在加入导热填料后，粘性高，且高温下粘接牢靠，而且，在加入同样比例导热填料下，具有更高的导热系数。

本发明任务一种导热胶粘剂通过下述技术方案实现：

一种导热胶粘剂，包括丙烯酸酯树脂、异氰酸酯交联剂和导热分散液，按如下重量份数组份组成：

优选，所述丙烯酸酯树脂包括丙烯酸酯单体、引发剂、溶剂、松香季戊四醇酯和松香山梨醇酯，所述丙烯酸酯单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸二乙基已酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸磷酸酯，所述溶剂为乙酸乙酯，所述引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化二异丙苯，按如下重量份数组份组成：

优选，所述丙烯酸酯树脂的制备工艺为：将所述丙烯酸酯单体、溶剂和引发剂在温度为60-100℃、搅拌速度为200-400r/min下合成5-30小时，然后加入松香季戊四醇酯和松香山梨醇酯，并搅拌均匀。

优选，所述导热分散液包括导热填料、溶剂、偶联剂和表面活性剂，其中导热填料为纳米高导热石墨和纳米陶瓷粉末，偶联剂为KH560、KH550和KH570，溶剂为乙酸乙酯，表面活性剂为甜菜碱型表面活性剂和聚氧乙烯醚表面活性剂，按如下重量份数组份组成：

优选，所述导热分散液的制备工艺为：将导热填料、偶联剂、溶剂和表面活性剂放在一起在搅拌速度1000-3000R/min下进行搅拌分散，然后再通过高压均质机，进一步分散导热填料。

本发明还提供了一种使用前述的导热胶粘剂制作的无基材高导热性双面胶，包括前述的导热胶粘剂，以及分别设置在导热胶粘剂两面的第一离型膜和第二离型膜，所述第一离型膜的厚度为25-50um，第二离型膜的厚度为50-75um，导热胶粘剂的厚度为10-50um。

本发明还提供了一种基于前述无基材高导热性双面胶的制备方法，包括以下步骤：

A、将所述胶粘剂以500～2000r/min的速度搅拌30～60min；

B、将步骤A中搅拌均匀的胶粘剂涂布在所述第二离型膜面上，涂布速度为5-30m/min，并在50-100℃的环境下干燥；

C、将所述第一离型膜贴合在步骤B中干燥好的膨胀胶粘剂上；