一种PCB基板用金刚石粉填充的导热绝缘型复合材料及其制备方法技术

技术编号:16449373 阅读:26 留言:0更新日期:2017-10-25 13:49
本发明专利技术公开了一种PCB基板用金刚石粉填充的导热绝缘型复合材料的制备方法,其特征在于,将KH550溶于乙醇溶液中,加入烘干后的填料,水浴加热磁力搅拌,得表面处理导热绝缘填料;将金刚石粉干燥后,加入无水乙醇、KH550,得预处理金刚石粉;向氧化石墨烯中加入KH550,置于冰水浴中,超声剥离,分散均匀,加入催化剂,在油浴下磁力搅拌反应;然后分散于丙酮中,超声振荡,加入凹凸棒土,继续超声处理,蒸发掉溶剂丙酮,得复合增强体;将氰酸酯单体与环氧树脂混合,加热至熔融;加入前面所得物料,升温搅拌均匀,注入等温预热的聚四氟乙烯模具中,抽真空,排除混合物内部气泡后,固化处理,制得复合材料。

Heat conductive insulating composite material filled with diamond powder for PCB substrate and preparation method thereof

The invention discloses a method for preparing a conductive PCB substrate with diamond powder filled insulating composite material, which is characterized in that the KH550 dissolved in ethanol solution, adding dried filler, water bath heating magnetic stirring, surface treatment thermal insulation filler; diamond powder after drying, adding anhydrous ethanol, KH550 well, the pretreatment of diamond powder; adding KH550 to graphene oxide, placed in ice water bath, ultrasonic stripping, uniform dispersion, catalyst, magnetic stirring in the oil bath; and then dispersed in acetone, ultrasonic oscillation, adding attapulgite to ultrasonic treatment, evaporation of the solvent of acetone, the composite reinforced body; the cyanate ester monomer and epoxy resin are mixed, heated to melt the material; adding, heating and stirring, PTFE mold injection in isothermal preheating, The composite material was prepared by vacuuming, eliminating the bubbles inside the mixture and curing.

【技术实现步骤摘要】
一种PCB基板用金刚石粉填充的导热绝缘型复合材料及其制备方法
本专利技术涉及印刷电路板领域,具体涉及一种PCB基板用金刚石粉填充的导热绝缘型复合材料的制备方法。
技术介绍
随着电子信息技术的飞速发展,对电子电路用印刷电路板(PCB)的性能也提出了更高的要求。体积轻薄且功耗较大的电子设备从诞生起就被发热问题所困扰,PCB作为每个发热器件的桥梁和载体,一直是增强设备散热的研究重点,导热性能优良的基板材料以及良好散热结构的PCB都能够将发热器件产生的热量均匀分布,增强散热效率,减少昂贵器件的热损伤。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种PCB基板用金刚石粉填充的导热绝缘型复合材料的制备方法,依照该工艺制备的复合材料具有良好的导热性及绝缘性。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:一种PCB基板用金刚石粉填充的导热绝缘型复合材料的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行:a.填料的表面处理:将4-7重量份氮化铝、3-6重量份硅微粉填料置于150-160℃烘箱内干燥2-3h,将1-2重量份KH5501:5-10溶于乙醇溶液中,加入烘干后的填料,在70-80℃水浴下磁力搅拌1-2h,静置冷却、过滤、85-95℃干燥完全、研磨粉碎;b.金刚石粉的预处理:将5-8重量份金刚石粉于90-100℃烘箱中干燥1-2h后,1:5-10加入无水乙醇中,超声搅拌均匀,加入0.5-1重量份KH550,于80-90℃回流3-4h,静置、过滤3-5次,放入100-110℃真空烘箱中干燥2-4h,研磨粉碎;c.氧化石墨烯的部分还原及修饰:向2-4重量份氧化石墨烯中加入0.1-0.2重量份KH550,置于冰水浴中,用超声波细胞粉碎机超声剥离1-2h,分散均匀,加入0.5-1重量份催化剂,在70-80℃油浴下,磁力搅拌反应5-6h,过滤、醇洗3-5次,置于80-90℃鼓风烘箱中干燥完全、机械研磨粉碎;然后1:5-10分散于丙酮中,超声振荡1-2h,加入3-5重量份凹凸棒土,继续超声处理1-2h,将混合液置于敞口容器中在70-80℃持续搅拌,蒸发掉溶剂丙酮,制得复合增强体;d.导热绝缘复合材料的制备:将70-80重量份氰酸酯单体与30-40重量份环氧树脂混合,升温至80-90℃加热30-40min,搅拌至熔融;加入a、b、c中所得物料,升温至110-120℃保温搅拌1-2h,分散均匀,注入等温预热的聚四氟乙烯模具中,移至真空烘箱中抽真空,排除混合物内部气泡后,于190℃-220℃进行固化处理5-6h,制得复合材料。其中,步骤a中所述乙醇溶液的浓度为90-95%。步骤c中所述催化剂为N,N,-二环己基碳二亚胺。步骤d中所述氰酸酯单体为双酚A型氰酸酯单体,环氧树脂为双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂,抽真空是指在120-130℃抽真空1-2h。本专利技术的反应机理及有益效果如下:用硅烷偶联剂KH550对金刚石粉进行表面处理后,颗粒表面更光滑,不会产生团聚,降低了颗粒表面极性,提高其在树脂中的分散性,金刚石颗粒之间相互接触,形成导热链条,提高了复合材料的导热系数;用KH550对氧化石墨烯进行部分还原及功能化修饰,得到改性石墨烯,偶联剂的氨基与氧化石墨烯表面的环氧基团发生了亲核取代反应;再通过溶液法,使凹凸棒土颗粒以氢键结合的方式吸附在氧化石墨烯片层表面,得到复合增强体,提高了复合材料的力学性能、断裂韧性及热稳定性。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本专利技术。实施例一种PCB基板用金刚石粉填充的导热绝缘型复合材料的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行:a.填料的表面处理:将4kg氮化铝、3kg硅微粉填料置于150-160℃烘箱内干燥2h,将1kgKH5501:10溶于乙醇溶液中,加入烘干后的填料,在70-80℃水浴下磁力搅拌1h,静置冷却、过滤、85-95℃干燥完全、研磨粉碎;b.金刚石粉的预处理:将8kg金刚石粉于90-100℃烘箱中干燥1h后,1:5加入无水乙醇中,超声搅拌均匀,加入0.5kgKH550,于80-90℃回流3h,静置、过滤3次,放入100-110℃真空烘箱中干燥2h,研磨粉碎;c.氧化石墨烯的部分还原及修饰:向2kg氧化石墨烯中加入0.1kgKH550,置于冰水浴中,用超声波细胞粉碎机超声剥离1h,分散均匀,加入0.5kg催化剂,在70-80℃油浴下,磁力搅拌反应5h,过滤、醇洗3次,置于80-90℃鼓风烘箱中干燥完全、机械研磨粉碎;然后1:10分散于丙酮中,超声振荡1h,加入3kg凹凸棒土,继续超声处理1h,将混合液置于敞口容器中在70-80℃持续搅拌,蒸发掉溶剂丙酮,制得复合增强体。d.导热绝缘复合材料的制备:将70kg氰酸酯单体与30kg环氧树脂混合,升温至80-90℃加热35min,搅拌至熔融;加入a、b、c中所得物料,升温至110-120℃保温搅拌1h,分散均匀,注入等温预热的聚四氟乙烯模具中,移至真空烘箱中抽真空,排除混合物内部气泡后,于200℃-220℃进行固化处理5h,制得复合材料。其中,步骤a中所述乙醇溶液的浓度为90%。步骤c中所述催化剂为N,N,-二环己基碳二亚胺。步骤d中所述氰酸酯单体为双酚A型氰酸酯单体,环氧树脂为双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂,抽真空是指在120-130℃抽真空1h。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PCB基板用金刚石粉填充的导热绝缘型复合材料,其特征在于:将KH550溶于乙醇溶液中,加入烘干后的填料,水浴加热磁力搅拌,得表面处理导热绝缘填料;将金刚石粉干燥后,加入无水乙醇、KH550,得预处理金刚石粉;向氧化石墨烯中加入KH550,置于冰水浴中,超声剥离,分散均匀,加入催化剂,在油浴下磁力搅拌反应;然后分散于丙酮中,超声振荡,加入凹凸棒土,继续超声处理,蒸发掉溶剂丙酮,得复合增强体;将氰酸酯单体与环氧树脂混合,加热至熔融;加入前面所得物料,升温搅拌均匀,注入等温预热的聚四氟乙烯模具中,抽真空,排除混合物内部气泡后,固化处理,制得复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种PCB基板用金刚石粉填充的导热绝缘型复合材料,其特征在于:将KH550溶于乙醇溶液中,加入烘干后的填料,水浴加热磁力搅拌,得表面处理导热绝缘填料;将金刚石粉干燥后,加入无水乙醇、KH550,得预处理金刚石粉;向氧化石墨烯中加入KH550,置于冰水浴中,超声剥离,分散均匀,加入催化剂,在油浴下磁力搅拌反应;然后分散于丙酮中,超声振荡,加入凹凸棒土,继续超声处理,蒸发掉溶剂丙酮,得复合增强体;将氰酸酯单体与环氧树脂混合,加热至熔融;加入前面所得物料,升温搅拌均匀,注入等温预热的聚四氟乙烯模具中,抽真空,排除混合物内部气泡后,固化处理,制得复合材料。2.一种PCB基板用金刚石粉填充的导热绝缘型复合材料的制备方法,其特征在于:a.填料的表面处理:将4-7重量份氮化铝、3-6重量份硅微粉填料置于150-160℃烘箱内干燥2-3h,将1-2重量份KH5501:5-10溶于乙醇溶液中,加入烘干后的填料,在70-80℃水浴下磁力搅拌1-2h,静置冷却、过滤、85-95℃干燥完全、研磨粉碎;b.金刚石粉的预处理:将5-8重量份金刚石粉于90-100℃烘箱中干燥1-2h后,1:5-10加入无水乙醇中,超声搅拌均匀,加入0.5-1重量份KH550,于80-90℃回流3-4h,静置、过滤3-5次,放入100-110℃真空烘箱中干燥2-4h,研磨粉碎;c.氧化石墨烯的部分还原及修饰:向2-4重量份氧化石墨烯中加入0.1-0.2重量份KH...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜莉刘常兴王进朝
申请(专利权)人:铜陵安博电路板有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

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