[发明专利]一种柔性导热胶组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种柔性导热胶组合物及其制备方法，将导热、绝缘性能良好的氮化铝填充环氧树脂复合材料，该组合物按重量份包括：环氧树脂18~26份、环氧稀释剂8~12份、固化剂5~7份、促进剂1.4~1.8份和氮化铝导热填料55~65份。该组合物具有流动性好、粘接强度高、固化后断裂伸长率高、拉伸模量低等优点，具备良好的导热性能和较好的柔性，在电子电器领域和热界面材料中具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种柔性导热胶组合物及其制备方法，属于复合绝缘导热材料技术领域。

背景技术

近年来，随着高功率模块和大功率器件在电气电子领域的广泛应用以及电子设备向着高速高频、高功率密度以及高度集成化方向发展，各类电子设备上搭载的元器件越来越多，单位体积的器件功耗越来越大，热管理成为影响电子设备可靠性和使用寿命的关键因素。电子元件封装所使用的绝缘胶粘剂对电子产品的散热能力具有显著影响。环氧树脂因其具有优良的粘结、耐腐蚀和电绝缘性能，被广泛用于电子绝缘胶，但未改性环氧树脂的导热系数仅有0.2W/(m·K)左右，通常需要添加导热填料改善其导热性能。在众多无机导热填料中，氮化铝的导热系数高达320W/(m·K)，并且还具有优良的热稳定性、电绝缘性能和介电性能，是一种较理想的导热填料，填充氮化铝后可大幅度提升环氧树脂电子绝缘胶的导热性能。现有的环氧树脂绝缘胶在添加过多氮化铝后，其工艺性能和力学性能均会受到不利影响，因此其导热性能的提升受到工艺性能和力学性能要求的限制。

对于电子绝缘胶除了要求具有良好的导热性能之外，很多应用场景下还需要绝缘胶具有柔性，这是因为不同电子元器件与电路基板之间由于存在热膨胀系数的差异，在高、低温环境下易产生内应力，从而影响电子产品的稳定性，如果电子绝缘胶具有一定的柔性，可有效抵御由于冷热冲击所引起的内应力，而现有的环氧树脂绝缘导热胶多为刚性导热胶，无法满足抵御电子元器件与基板之间内应力的要求。

因此，开发一种高柔性的环氧导热绝缘胶具有相当高的实用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种高柔性、粘结性能好、导热性能好的柔性导热胶组合物及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种柔性导热胶组合物，所述组合物组分按照重量份数包括：环氧树脂18～26份、环氧稀释剂8～12份、二聚酸类环氧固化剂5～7份、促进剂1.4～1.8份和氮化铝导热填料55～65份。

进一步的，所述环氧树脂包括电子级双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂、双酚S环氧树脂、酚醛环氧树脂和氢化双酚A环氧树脂、多功能缩水甘油胺环氧树脂、联苯缩水甘油醚环氧树脂、萘酚环氧树脂、3,4-环氧环己基羧酸、3',4'-环氧环己基甲酯、3,4-环氧-6-甲基环己基羧酸、3',4'-环氧-6'-甲基环己基甲酯和3,4-环氧-6-甲基环己基甲酯中的至少一种。

进一步的，所述环氧稀释剂包括苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、腰果酚缩水甘油醚、4-叔丁基苯基缩水甘油醚、乙烯基环己烯二氧化物和二缩水甘油苯胺中的至少一种。

进一步的，所述二聚酸类环氧固化剂为二聚酸P1025、二聚酸P1027、甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基纳迪克酸酐和氢化甲基纳迪克酸酐中的至少一种。

进一步的，所述促进剂包括乙酰丙酮锌、乙酰丙酮铁、乙酰丙酮镍、乙酰丙酮钴、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、咪唑加成物和三级胺加成物中的至少一种。

进一步的，所述氮化铝导热填料由平均粒径为2～10um的无规则型微米级氮化铝粉末组成。

一种基于权利要求1至6所述的柔性导热胶组合物的制备方法，包含以下步骤：