一种高导热胶制造技术

本发明专利技术提供了一种具有高导热性能的导热胶，通过采用高导热材料，提高了材料的导热效率，通过采用具有支化结构的增韧剂分子，能够避免固化收缩率的增加和固化物热膨胀系数的提高。同时该分子中含有具有刚性结构的苯环和具有柔性的碳碳及碳氧单键，能够起到确保耐热性和增韧的作用。因此本发明专利技术的导热胶不仅能够进行导热，还能够增加抗冷热冲击性。

A high thermal conductive adhesive

【技术实现步骤摘要】
一种高导热胶
本专利技术涉及复合绝缘材料
，具体涉及一种高导热胶。
技术介绍
随着汽车、电气、电子等领域的发展与产品性能的不断提高，大部分设备均要求材料能够快速的传输热量，否则容易引起设备局部过热、绝缘工件膨胀变形甚至开裂等问题，从而影响系统的正常运行然而，常规的树脂是热的不良导体，导热系数一般为0.20～0.30W/(m·K)。因此，如何制备具有良好导热性能的绝缘材料是广泛研究的课题。此外，环氧灌封/浇注绝缘具有提高电气、电子设备的介电性能、机械强度、导热性和耐环境性等诸多优点，但是仍然存在一些尚待解决和完善的问题。环氧分子中含有大量的环氧基团，环氧树脂在固化后交联密度高，分子链间缺少滑动，内应力大，导致固化物质发脆，极易出现开裂现象。开裂将使产品性能下降，导致击穿、脱落,使产品寿命和可靠性受到损害。产生开裂的应力主要来自于两点。一方面，环氧树脂的固化属于放热反应，固化时放出的热量分布不均引起的应力集中。另一方面，在浇注件中往往镶嵌着铜、铝、铁芯、线圈等金属嵌件，由于树脂和这些金属具有不同的热膨胀系数，若设计不合理或是操作不当都将导致应力分布不均。
技术实现思路
为了克服以上问题，本专利技术旨在提供一种高导热胶，避免固化收缩率的增加和固化物热膨胀系数的提高的同时，提高导热效率。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种高导热胶，其包括：环氧树脂、酸酐类固化剂、固化促进剂，以及无机导热材料。在一些实施例中，所述无机导热材料为氧化铝、氮化硼、和/或氮化铝。在一些实施例中，所述高导热胶中还具有支化结构的增韧剂；所述具有支化结构的增韧剂的分子结构式为：，其中，5≥n1≥1，5≥n2≥1，5≥n3≥1；R1为-(COC6H4COOCH2CH2O)m1H，R2为-(COC6H4COOCH2CH2O)m2H，R3为-(COC6H4COOCH2CH2O)m3H；其中，m1≥1，m2≥1，m3≥1。在一些实施例中，所述具有支化结构的增韧剂为采用苯酐和醇类反应形成的聚酯。在一些实施例中，所述醇类为二元醇或三元醇。在一些实施例中，所述高导热胶包括按重量份数的成分和配比如下：环氧树脂，20～50份；酸酐类固化剂，15～45份；高导热材料7～400份；固化促进剂，0.01～0.3份。在一些实施例中，所述高导热胶包括按重量份数的成分和配比如下：环氧树脂，20～50份；酸酐类固化剂，15～45份；高导热材料7～400份；具有支化结构的增韧剂，5～30份；固化促进剂，0.01～0.3份。在一些实施例中，所述环氧树脂的环氧值为0.105eq/100g～1.000eq/100g；酸酐类固化剂选自于芳香族酸酐、脂肪族酸酐和脂环族酸酐之一种或几种。在一些实施例中，固化促进剂选自于苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、N,N-二甲基苯胺、二乙胺基丙胺、2-乙基-4-甲基咪唑、乙酰丙酮络、乙酰丙酮锌、苄基三甲基氯化铵、三乙醇胺硼酸盐、三乙醇胺钛酸酯、三苯基膦及其盐、1,8-二氮杂-双环(5,4,0)-7-十一碳烯及其有机盐和2-苯基咪唑啉之一种或几种。本专利技术的高导热胶，通过在环氧树脂中引入无机导热材料，实现了无机导热材料与有机材料的融合，从而提高了环氧树脂的导热性能；同时，相比于现有技术中采用长链线型增韧剂将引起收缩率的增加和固化物热膨胀系数的提高的问题，本专利技术使用的增韧剂分子具有支化结构，能够避免固化收速率的增加和固化物热膨胀系数的提高。同时该分子中含有具有刚性结构的苯环和具有柔性的碳碳及碳氧单键，能够起到确保耐热性和增韧的作用。因此起到了产品的耐冷热冲击性能。具体实施方式为使本专利技术的内容更加清楚易懂，以下结合具体实施例，对本专利技术的内容作进一步说明。当然本专利技术并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本专利技术的保护范围内。本专利技术的高导热胶，包括环氧树脂、酸酐类固化剂、固化促进剂、填料，以及无机导热材料。以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。本实施例中高导热胶，包括：环氧树脂、无机导热材料、酸酐类固化剂、固化促进剂，以及具有支化结构的增韧剂。这里，具有支化结构的增韧剂的分子结构式为：，其中，5≥n1≥1，5≥n2≥1，5≥n3≥1；R1为-(COC6H4COOCH2CH2O)m1H，R2为-(COC6H4COOCH2CH2O)m2H，R3为-(COC6H4COOCH2CH2O)m3H；其中，m1≥1，m2≥1，m3≥1。该具有支化结构的增韧剂的制备方法包括：采用苯酐和醇类作为原料，在100～250℃条件下发生聚合反应形成得到聚酯产物。具体的，醇类可以为二元醇或三元醇，例如，乙二醇、丙三醇等。需要说明的是，聚合反应所采用的设备可以为常规聚合反应设备，这里不做限制。本实施例中，高导热胶按照重量份数的成分及配比如下：环氧树脂，20～50份；酸酐类固化剂，15～45份；高导热材料7～400份；固化促进剂，0.01～0.3份。进一步的，由于引入了具有支化结构的增韧剂，因此这里的高导热胶包括按重量份数的成分和配比可以如下：环氧树脂，20～50份；酸酐类固化剂，15～45份；具有支化结构的增韧剂，5～30份；固化促进剂，0.01～0.3份；高导热材料7～400份。其中，无机导热材料可以选自氧化铝、氮化硼、和/或氮化铝；环氧树脂的环氧值可以为0.105eq/100g～1.000eq/100g。氧化铝可以为40～400，氮化硼或氮化铝可以为10～50。酸酐类固化剂可以选自于芳香族酸酐、脂肪族酸酐和脂环族酸酐之一种或几种。固化促进剂可以选自于苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、N,N-二甲基苯胺、二乙胺基丙胺、2-乙基-4-甲基咪唑、乙酰丙酮络、乙酰丙酮锌、苄基三甲基氯化铵、三乙醇胺硼酸盐、三乙醇胺钛酸酯、三苯基膦及其盐、1,8-二氮杂-双环(5,4,0)-7-十一碳烯及其有机盐和2-苯基咪唑啉之一种或几种。填料的平均粒径可以为1μm～50μm。根据本实施例的高导热胶的成分，以下示例出高导热胶的样品1～10和对比样品A，表一中的样品，所采用的环氧树脂的环氧值为0.50eq/100g，填料硅粉的平均粒径为1μm～50μm。具体如表一和表二所示。表一表二此外，本实施例中的其它样品，与实施例1～48不同的是，将脂环族酸酐替换为脂肪族酸酐；或者酸酐；或者芳香族酸酐和脂肪族酸酐；或者芳香族酸酐和脂环族酸酐；或者脂肪族酸酐和脂环族酸酐；或者为芳香族酸酐、脂肪族酸酐和脂环族酸酐的混合物。此外，本实施例中的其它样品，与实施例1～48不同的是，将苄基二甲胺替换为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、N,N-二甲基苯胺、二乙胺基丙胺、2-乙基-4-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高导热胶，其特征在于，包括：环氧树脂、酸酐类固化剂、固化促进剂、以及无机导热材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种高导热胶，其特征在于，包括：环氧树脂、酸酐类固化剂、固化促进剂、以及无机导热材料。


2.根据权利要求1所述的高导热胶，其特征在于，所述无机导热材料为氧化铝、氮化硼、和/或氮化铝。


3.根据权利要求1所述的高导热胶，其特征在于，所述高导热胶中还具有支化结构的增韧剂；所述具有支化结构的增韧剂的分子结构式为：
其中，5≥n1≥1，5≥n2≥1，5≥n3≥1；
R1为-(COC6H4COOCH2CH2O)m1H，R2为-(COC6H4COOCH2CH2O)m2H，R3为-(COC6H4COOCH2CH2O)m3H；其中，m1≥1，m2≥1，m3≥1。


4.根据权利要求3所述的高导热胶，其特征在于，所述具有支化结构的增韧剂为采用苯酐和醇类反应形成的聚酯。


5.根据权利要求4所述的高导热胶，其特征在于，所述醇类为二元醇或三元醇。


6.根据权利要求1所述的高导热胶，其特征在于，所述高导热胶包括按重量份数的成分和配比如下：
环氧树脂，20～50份；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑敏敏，孙岳，杨李懿，
申请(专利权)人：浙江荣泰科技企业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33