一种定向高导热的超薄单面胶带和双面胶带制造技术

本发明专利技术公开了一种定向高导热的超薄单面胶带和双面胶带，其中所述单面胶带包括基层、以及依次设于所述基层上的第一导热层、第一导热胶粘层和第一离型膜层；所述第一导热胶粘层至少包括硅胶粘合剂和石墨烯的组合。本发明专利技术通过在硅胶粘合剂中引入适量的石墨烯和无机导热填料形成复合导热体系，并通过高速分散使石墨烯和无机导热填料均匀分散在硅胶体系中，由于石墨烯具有极其优越的导热性能，因此可以显著提高导热胶粘层的导热性能及散热均匀性，提高了定向导热胶带的使用可靠性；此外本发明专利技术还进一步在硅胶‑石墨烯‑无机导热填料复合导热体系中引入改性氮系阻燃剂，进一步提高了定向导热胶带的阻燃性能和使用安全性。

Ultra-thin single-sided tape and double-sided tape with directional high thermal conductivity

The invention discloses an ultra-thin single-sided tape and a double-sided tape with directional high thermal conductivity, in which the single-sided tape comprises a base, a first thermal conductive layer, a first thermal conductive adhesive layer and a first release film layer arranged on the base in turn; the first thermal conductive adhesive layer comprises at least a combination of silica adhesive and graphene. By introducing appropriate amount of graphene and inorganic thermal conductive filler into the silica gel adhesive, the composite thermal conductive system is formed, and the graphene and inorganic thermal conductive filler are evenly dispersed in the silica gel system through high-speed dispersion. Because graphene has excellent thermal conductivity, the thermal conductivity and heat dissipation uniformity of the thermal conductive adhesive layer can be significantly improved, and the directional thermal conductive adhesive tape can be improved. In addition, the invention further introduces a modified nitrogen flame retardant into the composite thermal conductive system of silica gel, graphene and inorganic thermal conductive filler, which further improves the flame retardant performance and safety of directional thermal conductive tape.

【技术实现步骤摘要】
一种定向高导热的超薄单面胶带和双面胶带
本专利技术涉及导热胶带领域，特别涉及一种定向高导热的超薄单面胶带和双面胶带。
技术介绍
随着现代电子行业的快速发展，电子产品逐渐变得更轻更薄，而随之产生的电子设备内部散热问题就变得越来越重要，因为高温会降低电子设备的使用性和可靠性。导热胶带是电子设备行业中必不可少的产品，其不仅用于固定电路板上的元器件，还可以把电子元件内部产生的大量热量及时传导及散出，因此导热胶带不仅需要较好的粘贴性能，还需要具有优越的耐热及导热性能。现有的定向导热胶带一般采用树脂基层或金属膜层上涂覆胶粘层，虽然导热性能有所提升，但是面对体积日益轻薄化、产生热量呈指数增加的电子设备，还存在导热性能不足，散热性能不均匀，使用不可靠等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种定向高导热的超薄单面胶带和双面胶带。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种定向高导热的超薄单面胶带，包括基层、以及依次设于所述基层上的第一导热层、第一导热胶粘层和第一离型膜层；其中，所述第一导热胶粘层至少包括硅胶粘合剂和石墨烯的组合。优选的是，所述第一导热胶粘层由以下重量份的材料经混合、涂布、烘烤而成：硅胶粘合剂80-100份、无机导热填料35-45份、石墨烯8-12份、固化剂8-10份、偶联剂1-3份、阻燃剂3-5份、溶剂150-180；所述固化剂为聚硫醇固化剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述溶剂为丙酮、乙醇、醋酸甲酯和正己烷中的一种或多种组合。石墨烯是一种新兴的高导热碳材料，具有优异的光学、电学、力学特性，同时还具有很好的韧性，其理论杨氏模量达1.0TPa，理论导热系数为5300w/(m﹒k),作为载体时导热系数也可高达600w/(m﹒k)，另外石墨烯作为导电填料还具有声子和电子两种导热机制，相比其他导热材料具有十分优越的导热性能。通过在硅胶体系中高速分散石墨烯，并通过溶剂交换的方式促进石墨烯和硅胶均匀混合，最终实现在硅胶粘合剂中添加适量的石墨烯以形成高导热复合网络，明显提高硅胶体系的导热性能，此外还可以改善硅胶弹性模量和断裂韧性等其他性能。优选的是，所述无机导热填料以重量计包括：氮化铝粉20-30份、硅微粉15-25份、二硼化锆粉8-14份、碳化铪微粉3-5份、氧化铍陶瓷微粉12-16份。氮化铝粉和硅微粉都是良好的导热材料；二硼化锆是六方形晶体，具有高熔点、低密度、高热导率、耐热性强、阻燃性能好和耐腐蚀等优点，是一种较好的耐高温同时导热性能好的填料；碳化铪微粉熔点高达3890℃，具有良好的热传导型、很小的热膨胀系数和耐冲击型；氧化铍陶瓷微粉也具有较高的导热系数、高熔点、高强度、高绝缘等型，是良好的散热材料，此外还可以调节导热胶粘层内部的应力，使导热胶粘层能够兼顾散热性能和粘结性能；通过在硅胶和石墨烯复合导热体系中再加入无机导热填料，形成硅胶-石墨烯-无机导热填料复合导热网络，进一步增强导热胶粘层的导热性能。优选的是，所述阻燃剂为改性氮系阻燃剂，通过在硅胶-石墨烯-无机导热填料复合导热体系中加入阻燃物质，进一步提高导热胶粘层的阻燃性能，从而改善其使用的安全性和可靠性。优选的是，所述改性氮系阻燃剂的制备方法为：将90-100重量份的尿素和35-40重量份的氯化铵混合均匀后逐渐加热到220-250℃至熔融固化后冷却降温得到中间产物，再将该中间产物缓慢投入到50-60重量份三聚氰胺溶液中，升温至110℃并回流保温1.5h后，加入12-15重量份的纳米级凹凸棒土、0.5-1重量份的十二烷基硫酸钠、5-8重量份的硼酸锌和3-5重量份的十溴二苯乙烷搅拌均匀后保温0.5h得到混合物，经过滤后将沉淀干燥粉碎得到改性氮系阻燃剂。通过尿酸和三聚氰胺合成有机氮系阻燃剂，再复合硼酸锌及十溴二苯乙烷两种阻燃剂，可以取到良好的协同复合阻燃效果，而凹凸棒土本身也具有阻燃作用，其内部具有很多孔道，作为载体可以促进合成氮系阻燃剂与其他阻燃剂的吸附和混合，而表面活性剂十二烷基硫酸钠有助于提高合成氮系阻燃剂等在凹凸棒土中的分散均匀性。优选的是，所述第一导热胶粘层制备方法为：将硅胶粘合剂加入到溶剂中搅拌均匀，再加入无机导热填料、石墨烯、阻燃剂并采用高速搅拌器以2000-3000r/min高速分散30-45min，之后再加入固化剂和偶联剂并以800-1000r/min混合均匀得到导热胶粘混合液，最后将其涂布于所述第一导热层上经烘烤得到第一导热胶粘层，通过高速分散将石墨烯和导热填料、阻燃剂均匀分布在硅胶体系中，是导热胶粘层导热和散热更加均匀可靠。优选的是，所述基层为聚酰亚胺薄膜，厚度为8-15um。优选的是，所述第一导热胶粘层厚度为5-10um。优选的是，所述第一导热层为金属镀层，厚度为5-10um，通过增加第一导热层辅助第一导热胶粘层的导热效果，所述金属镀层为将金属通过蒸镀方法直接在所述基层表面镀膜而成，其不仅可以提升导热胶带导热性能，因为与基层之间较强的结合力，故而还可以改善导热胶带的抗剥离性能。进一步，一种定向高导热的超薄双面胶带，包括所述定向高导热的超薄单面胶带，以及分别与所述第一导热层、第一导热胶粘层和第一离型膜层结构成分相同的第二导热层、第二导热胶粘层和第二离型薄膜，所述第二导热层、第二导热胶粘层和第二离型薄膜与所述第一导热层、第一导热胶粘层和第一离型膜层对称设置于所述基层表面。本专利技术的有益效果是：(1)通过在硅胶粘合剂中引入适量的石墨烯和无机导热填料形成复合导热体系，并通过高速分散使石墨烯和无机导热填料均匀分散在硅胶体系中，由于石墨烯具有极其优越的导热性能，因此可以显著提高导热胶粘层的导热性能及散热均匀性，提高了定向导热胶带的使用可靠性。(2)通过在硅胶-石墨烯-无机导热填料复合导热体系中，引入改性氮系阻燃剂，并使其均匀分散在导热胶粘层中，可以显著提高导热胶粘层的阻燃性能，进一步提高了定向导热胶带的使用安全性；另外，本专利技术提供的超薄胶带，厚度最低仅为18um，结构简单，可满足密集型轻薄电子产品的高散热需求。附图说明图1为实施例中定向高导热的超薄单面胶带结构示意图。图2为实施例中定向高导热的超薄双面胶带结构示意图。附图标记说明：1—基层；2—第一导热层；3—第一导热胶粘层；4—第一离型膜层；5—第二导热层；6—第二导热胶粘层；7—第二离型膜层。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。实施例一如图1所示，一种定向高导热的超薄单面胶带，包括基层1、以及依次设于所述基层上的第一导热层2、第一导热胶粘层3和第一离型膜层4；其中，所述第一导热胶粘层由以下重量份的材料经混合、涂布、烘烤而成：硅胶粘合剂100份、无机导热填料45份、石墨烯12份、固化剂10份、偶联剂3份、阻燃剂5份、溶剂180；所述固化剂为聚硫醇固化剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述溶剂为丙酮；所述无机导热填料以重量计包括：氮化铝粉20份、硅微粉15份、二硼化锆粉8份、碳化铪微粉5份、氧化铍陶瓷微粉16份。其中，所述阻燃剂为改性氮系阻燃剂，制备方法为：将90重量份的尿素和35重量份的氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定向高导热的超薄单面胶带，其特征在于，包括基层、以及依次设于所述基层上的第一导热层、第一导热胶粘层和第一离型膜层；其中，所述第一导热胶粘层至少包括硅胶粘合剂和石墨烯的组合。

【技术特征摘要】
1.一种定向高导热的超薄单面胶带，其特征在于，包括基层、以及依次设于所述基层上的第一导热层、第一导热胶粘层和第一离型膜层；其中，所述第一导热胶粘层至少包括硅胶粘合剂和石墨烯的组合。2.根据权利要求1所述的定向高导热的超薄单面胶带，其特征在于，所述第一导热胶粘层由以下重量份的材料经混合、涂布、烘烤而成：硅胶粘合剂80-100份、无机导热填料35-45份、石墨烯8-12份、固化剂8-10份、偶联剂1-3份、阻燃剂3-5份、溶剂150-180；所述固化剂为聚硫醇固化剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述溶剂为丙酮、乙醇、醋酸甲酯和正己烷中的一种或多种组合。3.根据权利要求2所述的定向高导热的超薄单面胶带，其特征在于，所述无机导热填料以重量计包括：氮化铝粉20-30份、硅微粉15-25份、二硼化锆粉8-14份、碳化铪微粉3-5份、氧化铍陶瓷微粉12-16份。4.根据权利要求2所述的定向高导热的超薄单面胶带，其特征在于，所述阻燃剂为改性氮系阻燃剂。5.根据权利要求4所述的定向高导热的超薄单面胶带，其特征在于，所述改性氮系阻燃剂的制备方法为：将90-100重量份的尿素和35-40重量份的氯化铵混合均匀后逐渐加热到220-250℃至熔融固化后冷却降温得到中间产物，再将该中间产物缓慢投入到50-60重量份三聚氰胺溶液中，升温至110℃并回流保温1.5h后，加入12-15重量份的纳米级凹凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：金闯，张庆杰，
申请(专利权)人：江苏斯迪克新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32