一种紫外光固化导热胶带及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种紫外光固化导热胶带及其制备方法和应用。该紫外光固化导热胶带的原料组成包括以下重量份的组分：光固化树脂5份

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光固化导热胶带及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种胶带，尤其涉及一种紫外光即可固化的导热胶带及其制备方法，属于导热胶带


技术介绍

[0002]随着大规模集成电路和微封装技术的发展，电子元器件和设备的集成密度越来越高，体积也不断缩小，散热成为一个突出的问题。不但电子元器件的寿命随使用温度的升高而显著缩减，而且在使用过程中，工作温度过高也会导致系统死机或热变形等问题。
[0003]使用压敏胶基导热胶带的主要作用就是在提供粘接功能的同时，在结构设计中减小传热热阻，将产生的热量及时扩散到环境或辅助散热设备中去，保证元器件工作在容许工作温度之内。目前被许多大厂采用的安装方式是使用具有导热功能双面胶带。双面胶带是电子组装企业常用的粘接手段,其使用大大简便于使用胶水的方式,可以满足流水线生产的要求。
[0004]3M在专利高强度胶带VHB的产品基础上,通过对胶带填充陶瓷颗粒,达到导热的目的,形成一系列不同厚度和粘度的导热胶带产品系列。但这种胶带的使用，只能通过人工进行手动贴合，在产能方面有一定的限制。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种固化后有良好的表面压敏性、抗弯曲、回弹性、耐化学品性、阻燃性，同时可以节省导热胶带的人工贴合工艺，使用自动化点胶，提高生产效率的导热胶带及其制备方法。
[0006]为了实现上述任一目的，本专利技术首先提供了紫外光固化导热胶带，该紫外光固化导热胶带的原料组成包括以下重量份的组分：光固化树脂5份
‑
15份、聚丙烯酸酯5份
‑
10份、填料60份
‑
80份、丙烯酸酯活性单体5份
‑
10份、光引发剂3份
‑
8份、偶联剂0.5份
‑
3份、流平剂0.3份
‑
1份(优选0.4
‑
0.8份)。
[0007]本专利技术以特定的光固化树脂(聚氨酯丙烯酸酯)和聚丙烯酸酯为主体树脂，加入导热填料、丙烯酸酯单体、光引发剂、偶联剂、流平剂混合均匀而成，得到一种紫外光即可固化的导热胶带，可取代现有的导热型VHB胶带；由于导热率与填料在胶体中的排布有很大关系，本专利技术不对此作研究论述，只针对现在3M导热胶带的导热率对比；在同等导热效果的情况下，通过自合成聚氨酯丙烯酸酯和聚丙烯酸酯树脂，提供紫外光固化和压敏性效应，同时确认合成树脂对导热率的影响性较低；从而实现取代导热型VHB胶带的手工贴合，进行自动化点胶，提高生产效率
[0008]在本专利技术的一具体实施方式中，光固化树脂(聚氨酯丙烯酸酯)按照以下步骤制备：
[0009]将聚四氢呋喃醚二醇PTMG250，在120℃
‑
180℃(优选140℃)下减压蒸馏4h
‑
8h，冷却到50℃，得到聚四氢呋喃醚二醇混合溶液；
[0010]将异佛尔酮二异氰酸酯IPDI和催化剂月桂酸二丁基锡DBIL混合，室温下滴加聚四氢呋喃醚二醇混合溶液，其中
‑
NCO:
‑
OH＝1
‑
3:1(优选2:1)，搅拌，升温至55℃
‑
70℃反应1h
‑
3h，以二正丁胺法测定
‑
NCO含量，反应到计量点时，加入丙烯酸羟乙酯HEA和阻聚剂混合液，60℃
‑
80℃(优选65℃)下反应2h，再次以二正丁胺法测定
‑
NCO含量，
‑
NCO含量小于0.5％，冷却出料，得到光固化树脂。
[0011]在本专利技术的一具体实施方式中，聚丙烯酸酯按照以下步骤制备得到：
[0012]以乙酸丁酯溶解过氧化苯甲酰，混匀，得到过氧化苯甲酰混合液；其中，乙酸丁酯与过氧化苯甲酰的混合质量比为50：0.5
‑
2.5；
[0013]将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰吗啉、乙酸丁酯，60℃
‑
80℃下加热、搅拌反应，整个过程通氮气；室温下滴加过氧化苯甲酰混合液，控制在半个小时滴加完成，反应两小时后；升温至80℃，保温反应4h，冷却后出料；80℃烘烤24h，得到无溶剂的聚丙烯酸酯；其中，丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰吗啉、乙酸丁酯的混合质量比为100
‑
150：20
‑
40：5
‑
10：200。
[0014]在本专利技术的一具体实施方式中，采用的填料为3000目的氧化铝、600目的氢氧化铝、3微米的六方氮化硼、1200目的碳化硅中的至少一种。
[0015]在本专利技术的一具体实施方式中，采用的偶联剂为牌号KH550、KH560、KH570、KH792的至少一种。其中，优选偶联剂的含量地为0.8
‑
1.5份。
[0016]在本专利技术的一具体实施方式中，采用的丙烯酸酯活性单体为丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、丙烯酸月桂酯、1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的至少一种。
[0017]在本专利技术的一具体实施方式中，采用的光引发剂为2
‑
甲基
‑1‑
[4
‑
(甲硫基)苯基]‑2‑
吗啉基
‑1‑
丙酮、2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化磷、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、1
‑
羟基
‑
环己基
‑
苯基甲酮、2
‑
苯基苄
‑2‑
二甲基胺
‑1‑
(4
‑
吗啉苄苯基)丁酮、安息香二甲缩酮、苯甲酰甲酸甲酯中的至少一种。
[0018]在本专利技术的一具体实施方式中，采用的流平剂为有机硅流平剂、丙烯酸酯类流平剂和改性丙烯酸酯类流平剂中的至少一种；优选流平剂为有机硅流平剂；更优选地有机硅流平剂为在硅氧烷链的一端或两端或在有机改性基团末端连接有反应基团；其中，反应基团为伯羟基、乙烯基、环氧基和异氰酸酯基中的至少一种。
[0019]为了实现上述任一目的，本专利技术还提供了上述紫外光固化导热胶带的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
[0020]将光固化树脂、聚丙烯酸酯，丙烯酸酯活性单体混合搅拌0.5h
‑
2h；
[0021]加入填料、偶联剂、流平剂，搅拌0.5h
‑
2h；
[0022]加入光引发剂，抽真空
‑
0.1MPa，保压搅拌2h
‑
4h；通过真空消泡、出料，得到紫外光固化导热胶带。
[0023]本专利技术的上述紫外光固化导热胶带可以用于封装电子元件。包括但不限于LED背本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外光固化导热胶带，该紫外光固化导热胶带的原料组成包括以下重量份的组分：光固化树脂5份
‑
15份、聚丙烯酸酯5份
‑
10份、填料60份
‑
80份、丙烯酸酯活性单体5份
‑
10份、光引发剂3份
‑
8份、偶联剂0.5份
‑
3份、流平剂0.3份
‑
1份。2.根据权利要求1所述的紫外光固化导热胶带，其中，所述光固化树脂按照以下步骤制备：将聚四氢呋喃醚二醇PTMG250，在120℃
‑
180℃下减压蒸馏4h
‑
8h，冷却到50℃，得到聚四氢呋喃醚二醇混合溶液；将异佛尔酮二异氰酸酯IPDI和催化剂月桂酸二丁基锡DBIL混合，室温下滴加所述聚四氢呋喃醚二醇混合溶液，其中
‑
NCO:
‑
OH＝1
‑
3:1，搅拌，升温至55℃
‑
70℃反应1
‑
3h，以二正丁胺法测定
‑
NCO含量，反应到计量点时，加入丙烯酸羟乙酯HEA和阻聚剂混合液，60℃
‑
80℃下反应2h，再次以二正丁胺法测定
‑
NCO含量，
‑
NCO含量小于0.5％，冷却出料，得到所述光固化树脂。3.根据权利要求1所述的紫外光固化导热胶带，其中，所述聚丙烯酸酯按照以下步骤制备得到：以乙酸丁酯溶解过氧化苯甲酰，混匀，得到过氧化苯甲酰混合液；其中，乙酸丁酯与过氧化苯甲酰的混合质量比为50：0.5
‑
2.5；将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰吗啉、乙酸丁酯，60℃
‑
80℃下加热、搅拌反应，整个过程通氮气；室温下滴加所述过氧化苯甲酰混合液，控制在半个小时滴加完成，反应两小时后；升温至80℃
‑
90℃，保温反应4h，冷却后出料；80℃烘烤24h，得到无溶剂的聚丙烯酸酯；其中，丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰吗啉、乙酸丁酯的混合质量比为100
‑
150：20
‑
40：5
‑
10：200。4.根据权利要求1所述的紫外光固化导热胶带，其中，所述填料为3000目的氧化铝、600目的氢氧化铝、3微米的六方氮化硼、1200目的碳化硅中的至少一种；优选地，所述偶联剂为牌号KH550、KH560、KH570、KH792的至少一种。5.根据权利要求1所述的紫外光固化导热胶带，其中，所述丙烯酸酯活性单体为丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄山，柯明新，
申请(专利权)人：矽时代材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：