一种压敏型丙烯酸导热胶、其制备方法及其应用技术

技术编号:7307504 阅读:306 留言:0更新日期:2012-05-02 21:08
本发明专利技术提供了一种压敏型丙烯酸导热胶,其先采用将导热剂分散在单体溶液中,再进行原位聚合而成,所述导热剂与所述单体的用量比为(1-4)∶(6-9),所述导热剂由75-90%碳纤维和10-25%碳纳米管组成,所述的单体为丙烯酸和/或丙烯酸酯。本发明专利技术由于采用将特定组分的导热剂均匀的分散在丙烯酸聚合单体内,形成稳定的三维网状的导热结构,其导热性能优良,环保性好。在液晶模组内可以在LED灯条与背板之间,LED灯条与铝合金型材之间,背板与铝合金型材之间,CPU、GPU等芯片与散热器的缝隙之间,以及两个接触面缝隙较窄的情况下使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导热性压敏胶粘剂,具体地说,涉及一种压敏型丙烯酸导热胶、其制备方法及其应用
技术介绍
目前,随着微电子技术及组装技术的发展,现代电子设备正日益成为由高密度组装、微组装所形成的高度集成系统,电子设备的热流密度也日益提高,而寿命与其工作温度具有直接的关系,电子产品中发热器件和散热器接触的界面往往不能达到理论上的“0间隙”接触,接触面的情况如图1所示,发热器件12(比如LED灯、芯片等)和散热器13(比如铝合金型材、背板等)之间部分界面接触不上,只能通过空气层A进行热量交换。热量不能通过整个接触面均勻的传递,影响了电子产品发热器件的散热,使用过程中的温度梯度会产生热应力与热变形,最终导致产品疲劳失效。而导热胶粘剂有着粘接和填充导热的双重作用,因此在电子产品中作为发热器件和散热组件连接的界面材料有着广泛的应用。性能优良的导热胶粘剂既要保证与发热器件和散热器之间的粘接性,而且也需具有良好的导热(散热)性,虽然有关导热胶粘剂的专利文献有不少,但在实现本专利技术的过程中,专利技术人发现现有技术至少存在如下问题比如,专禾Ij 申请 CN97181574. 7、CN201010163571. 9、CN91103592. 3、 CN200480010246. UCN200780028241. 5 公开的导热粘合剂,以及 CN201110008919. 1 公开的一种高导热复合材料,其采用将导热粒子添加到已经聚合后的聚合物(溶液)内,由于导热粒子直径小,聚合物粘度高,在混合的过程中很难分散均勻,使用时会造成贴合表面热量分布不均勻,导热性能恶化,在冷热循环冲击的过程中容易产生热应力,造成胶膜的性能恶化甚至失效。专利申请CN200510034477. 2中公开一种热界面材料,CN200680045876. 1中公开一种碳纳米管复合物,是采用碳纳米管-金属的复合物与硅胶混合后制得,由于碳纳米管为长径比很高的纳米材料,容易产生纳米材料经常出现的“团簇”现象,很难在聚合物中分散成均勻的导热连续相。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术的不足,提供一种导热性能优良的压敏型丙烯酸导热胶。本专利技术的另一目的是提供该压敏型丙烯酸导热胶的制备方法。本专利技术的再一目的是提供该压敏型丙烯酸导热胶的应用。为了实现本专利技术目的,本专利技术提供一种压敏型丙烯酸导热胶,其先采用将导热剂分散在单体溶液中,再进行原位聚合而成,所述导热剂与所述单体的用量比为 (1-4) (6-9),所述导热剂由75-90% (质量百分数,以下同)碳纤维和10-25%碳纳米管组成,所述的单体为丙烯酸和/或丙烯酸酯。其中,本专利技术所述压敏型丙烯酸导热胶采用如下重量比的原料制成10-40重量份导热剂、60-90重量份单体和0. 05-0. 7重量份引发剂。所述重量份,可为本领域技术人员熟知的重量单位,比如克、千克、公斤、吨等。优选的,其采用如下原料制成15-20重量份导热剂、80-85重量份单体和0. 1-0. 7 重量份引发剂。所述碳纤维优选为浙青基碳纤维粉,直径5000-7000nm,长度5000-10000nm ;更优选采用羧基质量百分数为0.01-0. 羧基化的浙青基碳纤维。所述碳纳米管优选为羧基质量百分数为0. 3-2. 5%的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管,直径 Ι-lOOnm,长度为 100_5000nm。所述的单体为式(1)结构的一种或多种单体CH2 = CR1-CO-OR2式(1)R1 为 H 或 CH3 ; R2 为 H 或烷基;R^R2 < 15。所述单体由丙烯酸和丙烯酸酯组成为佳,具体为丙烯酸单体0-5%,丙烯酸酯单体 95-100%。优选的,丙烯酸单体由丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)中的一种或两种组成;丙烯酸酯单体由丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸正丙酯(PA)、丙烯酸正丁酯(n-BA)、丙烯酸异丁酯 (i-BA)、丙烯酸月桂酯(LA)、丙烯酸-2-乙基己酯0-ΕΗΑ,又名丙烯酸异辛酯)中的一种或多种组成。所述引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈(ABVN)中的一种及两种组成, 二者的用量可以在0-100%之间调整。为了便于聚合反应的进行,可以分别将导热剂和单体、引发剂加入溶剂溶解,分别形成单体溶液和引发剂溶液,所述单体溶液在引发剂溶液的存在下进行聚合反应而成。所述溶剂为乙酸乙酯(EAC)、乙酸丁酯(BAC)、丙二醇甲醚乙酸酯(PMA)中的一种或多种组成。所述单体溶液中的各成分的用量为10-40重量份导热剂、60-90重量份单体和 75-200重量份的溶剂。所述引发剂溶液中的各成分的用量为0. 05-0. 7重量份引发剂和5-50重量份溶剂。在应用过程中,本专利技术所述压敏型丙烯酸导热胶的胶膜直接进行涂抹,一般在 0. 05-0. 25mm,优选的为 0. 05-0. 1mm。为了实现本专利技术的另一目的,本专利技术所述压敏型丙烯酸导热胶的制备方法,采用分别将导热剂和单体、引发剂加入溶剂溶解,分别形成单体溶液和引发剂溶液,所述单体溶液在引发剂溶液的存在下进行聚合反应,去除溶剂而成。其中,所述引发剂溶液由0. 05-0. 7重量份引发剂和5-50重量份溶剂配制而成。所述单体溶液由10-40重量份导热剂、60-90重量份单体和75-200重量份的溶剂配制而成。所述聚合反应采用在70_90°C向所述单体溶液中滴加引发剂溶液进行,滴加完毕后,继续反应0. 5-2小时。具体地说,本专利技术所述压敏型丙烯酸导热胶的制备方法,包括如下步骤1)将0. 05-0. 7重量份引发剂和5_50重量份溶剂配制成引发剂溶液;2)将10-40重量份导热剂、60-90重量份单体和75-200重量份的溶剂配制成单体溶液;3)然后在70-90°C向所述单体溶液中滴加引发剂溶液进行原位聚合反应,滴加完毕后,继续反应0. 5-2小时,得导热胶溶液;4)再将所述导热胶溶液去除溶剂而成。聚合反应中的引发剂溶液可以分多次滴加,每两次滴加的时间间隔为0. 5-2小时,每次滴加总量的1/6-1/3。所述去除溶剂可以采用在室温下自然挥发。本专利技术的导热胶溶液脱溶剂后,可采用本领域熟知的涂布等方法形成压敏型丙烯酸导热胶膜,其厚度一般在0. 05-0. 25mm,优选的为0. 05-0. 1mm。本专利技术的压敏型丙烯酸导热胶,选择碳纤维和碳纳米管作为导热剂,不仅可起到粘结、导热作用,同时还具有防静电等作用,可应用在不需要绝缘的两个接触面之间,应用在LED灯条与背板之间,LED灯条与铝合金型材之间,背板与铝合金型材之间,以及CPU、GPU 等芯片与散热器的缝隙之间,一般在两个接触面缝隙较窄的情况下使用。本专利技术提供一种导热胶条,由所述的压敏型丙烯酸导热胶制备而成。本专利技术提供一种液晶模组,包括所述的导热胶条,所述导热胶条设于铝合金型材与背板之间,或LED灯条与铝合金型材之间,或LED灯条与背板之间,或CPU、GPU等芯片与散热器之间。本专利技术的压敏型丙烯酸导热胶能够在电子元器件安装初期,提供一定粘性定位, 很适合填充非常小的缝隙,而且在固化后的长期使用过程内,没有可氧化的单体产生,而现有的硅酯会由于残余的单体遇空气造成氧化成粉尘装物质,附着在光学膜片上会影响视觉效果,同时,比硅酯抗风干,性能稳定,不会变得没有本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邢哲乔明胜李文涛陈宾
申请(专利权)人:青岛海信电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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