一种导热改性环氧树脂胶粘剂及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种导热改性环氧树脂胶粘剂，包括以下重量份的组分：环氧树脂10‑20份，增韧剂15‑25份，双氰胺0.2‑5份，咪唑0.02‑0.2份，流平剂0.005‑0.5份，分散剂0.005‑0.5份，氧化铝30‑60份，氮化硼2‑5份，二氧化硅5‑10份，丙酮10‑20份。本发明专利技术的目的是提供一种导热改性环氧树脂胶粘剂，柔韧性强、剥离强度高、挠曲性好、尺寸稳定性好，耐化学腐蚀性强、耐电压击穿绝缘优异、并兼具高热传导性。

【技术实现步骤摘要】
一种导热改性环氧树脂胶粘剂及制备方法
本专利技术涉及一种胶粘剂，具体涉及一种导热改性环氧树脂胶粘剂及制备方法。
技术介绍
挠性印刷线路板(FPC)是电子工业印刷电路行业的一种新型接线方式，和刚性印刷线路板相比，FPC可以弯曲、折叠相接，可以立体布线、三维空间互联、减少重量、缩少体积；它使得电子产品向高密度、小型化、高可靠性方向发展。目前以被广泛地应用于通讯设备、计算机、照相机、汽车工业、兵器工业、仪器仪表工业、LED灯带等许多电子产品领域中。FPC基材是用胶粘剂将挠性绝缘材料和铜箔经过热压粘合而成，其使用的胶粘剂包括聚酯类、环氧树脂类、丙烯树脂类、聚酰亚胺类等。环氧树脂胶粘剂由于具有许多突出的特性，如很强的粘结力，良好的耐热性、绝缘性和力学性能，优良的成型工艺性能，以及较低的成本等，广泛应用在FPC上。然而，用于普通FPC的环氧树脂胶粘剂虽然通过改性取得了柔韧性、耐热性等特点，但细分应用于LED领域、大功率电子电路领域的FPC尚且存在一些不足之处，即不具备导热性能、因LED在长期使用过程中会散发大量的热量，不具备导热功能的话，易造成LED应用使用寿命短或发光效率不足。因此必须设计一种具有高效热传导性、绝缘耐压性、柔软可弯曲性、低离子迁移性的环氧胶粘剂，以满足柔性与刚性LED领域使用的要求，从而利于在LED高发热领域大量推广，满足照明应用的高亮度要求。铝基板结构一般为三层复合结构，中间为导热、绝缘层，上、下两层分别是电路层(即铜箔层)、散热层铝材。电路层要求具有很大的载流能力，从而应使用较厚的铜箔，厚度一般35μm～280μm；导热绝缘层是PCB铝基板核心技术之所在，它一般是由特种陶瓷填充的特殊的聚合物构成，热阻小，粘弹性能优良，具有抗热老化的能力，能够承受机械及热应力。LED等高性能PCB铝基板的导热绝缘层正是使用了此种技术，使其具有极为优良的导热性能和高强度的电气绝缘性能；金属基层是铝基板的支撑构件，要求具有高导热性，一般是铝板，也可使用铜板(其中铜板能够提供更好的导热性)，适合于钻孔、冲剪及切割等常规机械加工。工艺要求有：镀金、喷锡、osp、抗氧化、沉金、无铅、ROHS制程等，在LED灯饰行业中，热传导与散热问题是目前灯饰设计的一个重要环节，也可以说，如果设计过程中，热传导与散热问题没有解决的话，这款产品极有可能是个废品！而且，热传导的问题没有解决，散热器做的再大也没有用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种导热改性环氧树脂胶粘剂，柔韧性强、剥离强度高、挠曲性好、尺寸稳定性好，耐化学腐蚀性强、耐电压击穿绝缘优异、并兼具高热传导性。本专利技术还公开了一种导热改性环氧树脂胶粘剂的制备方法。为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种导热改性环氧树脂胶粘剂，包括以下重量份的组分：环氧树脂10-20份，增韧剂15-25份，双氰胺0.2-5份，咪唑0.02-0.2份，流平剂0.005-0.5份，分散剂0.005-0.5份，氧化铝30-60份，氮化硼2-5份，二氧化硅5-10份，丙酮10-20份。优选的，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂。优选的，按重量百分比计，所述增韧剂由20％端羧基丁腈橡胶和丙酮80％组成。优选的，所述端羧基丁腈橡胶为固体，且其所述的端羧基丁腈橡胶中丙烯腈的含量为18-41％。优选的，所述咪唑为1氢基-2-乙基-4-甲基咪唑。优选的，流平剂为烷基改性聚硅氧烷流平剂。优选的，所述分散剂为含硅酸性润湿分散剂。优选的，所述二氧化硅为球形二氧化硅。一种导热改性环氧树脂胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：1)、增韧剂的配制：按重量百分比将20％端羧基丁腈橡胶切成条状，并进行混炼，然后在反应釜内加入80％丙酮，开启搅拌器，按配比加入混炼完成的端羧基丁腈橡胶；充分搅拌，使其溶解完全，得到增韧剂；2)、填料分散：在分散釜内加入丙酮、环氧树脂并加入分散剂，混合均匀，再按照比列在该分散釜内加入氮化硼、氧化铝、二氧化硅，高速分散1-3个小时，分散速度为3000rpm/min，直到填料完全分散均匀，再用气动泵抽出，置于超声波装置中分散1-3个小时，致其氮化硼、氧化铝、二氧化硅均匀分散在环氧树脂中，得到分散均匀的填料；3)、配制胶粘剂：在另一反映釜内，开启搅拌器，加入步骤1)中的增韧剂以及步骤2)中已分散均匀的填料，搅拌均匀，再按照比例称取双氰胺、咪唑、流平剂在常温常压下，与填料、增韧剂混合，充分搅拌2-3小时、直到均匀混合，得到胶液；4)、研磨：将步骤3)得到的胶液经砂磨机研磨一次，达到10um以下细度后，即得到导热改性环氧树脂胶粘剂。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术针对导热、绝缘层，提供一种导热改性环氧树脂胶粘剂，柔韧性强、剥离强度高、挠曲性好、尺寸稳定性好，耐化学腐蚀性强、耐电压击穿绝缘优异、并兼具高热传导性。(2)本专利技术产品采用含端羧基的丁腈橡胶与丙酮作为增韧剂，有效的提高了本专利技术胶粘剂的柔韧性、剥离强度、挠曲性、以双酚A环氧树脂配合耐高温潜伏性双氰胺做固化剂，咪唑作催化剂可以满足工艺要求的常温储存性、在与铜箔、铝材贴合高温固化后，体现出较高的TG，优异的尺寸稳定性、耐化学腐蚀性、绝缘强度、电性能。(3)本专利技术产品采用氮化硼、氧化铝、球形二氧化硅复配，通过其不同结构互相作用，经超声波工艺分散后在胶粘体系中分布均匀，有效的提高了热传导率，使其应用于LED照明、高功率电子电路中，可以有效的大面积散发产品使用中产生的热量，提高了LED、电路的使用寿命。(4)本专利技术采用的分散剂为含硅酸性润湿分散剂，流平剂为烷基改性聚硅氧烷流平剂，此类结构助剂不仅提高配方体系的耐热性，且对大比列填充的氧化铝、氮化硼、二氧化硅无机物具有优秀的表面包覆处理能力，使无机填料在配方体系中分散、粒径分布均匀，从而提高介质层绝缘强度和导热能力。(5)本专利技术固化剂反应机理如下：(5.1)采用双氰胺固化剂，由其分子式里含有伯胺和仲胺，伯胺和仲胺固化环氧基的反应如下：这一步通常称为预反应，是在配料槽中进行，它是单体类小分子结构相互结合形成线性及部份分枝结构。上述反应结束后，产物中就产生了叔胺，叔胺在35℃时(即配料槽内温度)，是不与环氧基发生反应的，故此种潜伏性可以提供导热介质半固化胶有充足储存时间，在与铜箔、铝材加工贴合后只有在加热的条件下，才有固化反应功能，固化反应原理如下：这样反应发生连锁反应，线性及分枝状的分子便相互结合形成网状结构，自至完全硬化为止，达到一种高密度组织。此结构既保证了胶黏剂半固态下超长的储存周期，适应铝基板压合工艺要求，通过后续高温固化完全后也赋予铝基板高要求的耐热、绝缘、导热要求。(5.2)咪唑具有很高的活性，在中温下即可使环氧树脂迅速固化，与环氧树脂混合贮存时间很短，本专利技术所采用的1氢基-2-乙基-4-甲基咪唑，是将咪唑环上1位仲胺基氮原子上的活泼氢进行改性，或者将咪唑环上3位N原子的碱性进行改性，使它与具有空轨道的化合物复合，从而降低咪唑的反应活性，延长贮存周期。咪唑对于环氧树脂的固化来说，是加成型和催化型双作用固化剂。咪唑与环氧树脂反应机理如图1所示。(6)本专利技术的导热改性环氧树脂胶粘剂，其特点是：结构简单、制作方便，胶黏剂层粘结力高、耐高温(满足无铅回流焊288/60S不起泡不分层)、导热性高，通过氮化硼、氧化铝、二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导热改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：环氧树脂10‑20份，增韧剂15‑25份，双氰胺0.2‑5份，咪唑0.02‑0.2份，流平剂0.005‑0.5份，分散剂0.005‑0.5份，氧化铝 30‑60份，氮化硼 2‑5份，二氧化硅5‑10份，丙酮10‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种导热改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：环氧树脂10-20份，增韧剂15-25份，双氰胺0.2-5份，咪唑0.02-0.2份，流平剂0.005-0.5份，分散剂0.005-0.5份，氧化铝30-60份，氮化硼2-5份，二氧化硅5-10份，丙酮10-20份。2.根据权利要求1所述的一种导热改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂。3.根据权利要求1所述的一种导热改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于，按重量百分比计，所述增韧剂由20%端羧基丁腈橡胶和丙酮80%组成。4.根据权利要求2所述的一种导热改性环氧树脂胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述端羧基丁腈橡胶为固体，且其所述的端羧基丁腈橡胶中丙烯腈的含量为18-41%。5.根据权利要求1所述的一种导热改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于，所述咪唑为1氢基-2-乙基-4-甲基咪唑。6.根据权利要求1所述的一种导热改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于，流平剂为烷基改性聚硅氧烷流平剂。7.根据权利要求1所述的一种导热改性环氧树脂胶粘剂，其特征在于，所述分散剂为含硅酸性润湿分散剂。8.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，杨池城，
申请(专利权)人：湖南省方正达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43