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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410774595.6 (22)申请日 2014.12.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104559807 A (43)申请公布日 2015.04.29 (73)专利权人 惠州力王佐信科技有限公司 地址 516008 广东省惠州市惠城区小金口 镇九龙村东南路1号1栋 (72)发明人 杨永佳张彦兵杨小义 (74)专利代理机构 广州市南锋专利事务所有限 公司 44228 代理人 刘广生 (51)Int.Cl. C09J 4/02(2006.01) C09J。
2、 4/06(2006.01) C09J 11/04(2006.01) 审查员 杨宇 (54)发明名称 一种导热粘接剂 (57)摘要 本发明公开了一种导热粘接剂, 是由以下重 量份数的原料组成: 环氧树脂1038份、 丙烯酸树 脂525份、 导热剂1041份、 甲基丙烯酰氧基硅1 10份、 丁二烯基三乙氧基硅烷15份、 脂环族胺 类环氧树脂固化剂826份、 促进剂13份、 其 他加工助剂05份; 本发明采用高导热剂, 提高整 个体系的导热性能; 丙烯酸树脂提高产品耐水 性、 耐候性和物理机械性能; 在制备过程中, 针对 性地选择不同的偶联剂分别对导热剂、 树脂进行 混合预处理, 进一步增强导热剂。
3、与树脂基体的相 容性、 树脂与树脂之间的结合性, 采用先加入助 剂、 分批次加入固化剂的方式, 使得固化反应更 充分, 提高产品的粘接性能; 本发明导热粘接剂 具备优良粘接性能, 导热系数高, 制备方法操作 简单, 性价比高。 权利要求书1页 说明书3页 CN 104559807 B 2016.10.26 CN 104559807 B 1.一种导热粘接剂, 其特征在于: 由以下重量份数的原料组成: 环氧树脂1038份、 丙 烯酸树脂525份、 导热剂1041份、 甲基丙烯酰氧基硅烷110份、 丁二烯基三乙氧基硅烷1 5份、 脂环族胺类环氧树脂固化剂826份、 促进剂13份、 其他加工助剂05份。
4、, 其制备采 用如下步骤: (1) 将甲基丙烯酰氧基硅烷以无水乙醇稀释至质量分数为1022%, 将导热剂在80100 干燥5min, 将稀释后的甲基丙烯酰氧基硅烷与干燥后的导热剂在高速分散搅拌机中混 合, 制得混合物A; 将丁二烯基三乙氧基硅烷、 丙烯酸树脂加入行星分散搅拌器, 搅拌0.5 1h, 然后加入混合物A继续搅拌0.51h, 加入环氧树脂, 继续搅拌0.51h制得混合物B; (2) 将混合物B与促进剂、 其他加工助剂混合继续搅拌35min, 再加入二分之一量的脂 环族胺类环氧树脂固化剂, 边升温边搅拌均匀后, 立刻加入剩余的脂环族胺类环氧树脂固 化剂, 搅拌均匀, 在60固化24小时。
5、, 即得; 其中, 所述导热剂为球形氧化铝1233份、 碳化硅719份; 所述其他加工助剂为润滑剂 或/和阻燃剂; 所述促进剂是亚磷酸三苯酯或水杨酸。 2.一种导热粘接剂, 其特征在于: 由以下重量份数的原料组成: 环氧树脂1038份、 丙 烯酸树脂525份、 导热剂1041份、 甲基丙烯酰氧基硅烷110份、 丁二烯基三乙氧基硅烷1 5份、 脂环族胺类环氧树脂固化剂826份、 促进剂13份、 其他加工助剂05份, 其制备采 用如下步骤: (1) 将甲基丙烯酰氧基硅烷以无水乙醇稀释至质量分数为1022%, 将导热剂在80100 干燥5min, 将稀释后的甲基丙烯酰氧基硅烷与干燥后的导热剂在高速分。
6、散搅拌机中混 合, 制得混合物A; 将丁二烯基三乙氧基硅烷、 丙烯酸树脂加入行星分散搅拌器, 搅拌0.5 1h, 然后加入混合物A继续搅拌0.51h, 加入环氧树脂, 继续搅拌0.51h制得混合物B; (2) 将混合物B与促进剂、 其他加工助剂混合继续搅拌35min, 再加入二分之一量的脂 环族胺类环氧树脂固化剂, 边升温边搅拌均匀后, 立刻加入剩余的脂环族胺类环氧树脂固 化剂, 搅拌均匀, 在60固化24小时, 即得; 其中, 所述导热剂为氮化铝、 氧化铝、 氧化硅按照质量比1:12.5:18进行复配; 所述其 他加工助剂为润滑剂或/和阻燃剂; 所述促进剂是亚磷酸三苯酯或水杨酸。 3.根据权。
7、利要求1所述的导热粘接剂, 其特征在于: 所述导热粘接剂是由: 环氧树脂28 份、 丙烯酸树脂6份、 导热剂37份、 甲基丙烯酰氧基硅烷5份、 丁二烯基三乙氧基硅烷2份、 脂环族胺类环氧树脂固化剂13份、 促进剂2份、 润滑剂2份制成。 权利要求书 1/1 页 2 CN 104559807 B 2 一种导热粘接剂 技术领域 0001 本发明涉及一种导热粘接剂及其制备方法, 属于高分子材料技术领域。 背景技术 0002 COB即chipOnboard, 就是将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上, 然后 进行引线键合实现其电连接, COBLED又叫COBLEDsource, COBLEDmod。
8、ule, 有长条型/方 形/圆形三种封装形式。 0003 COBLED面光源首先是在基底表面用导热环氧树脂 (一般用掺银颗粒的环氧树脂) 覆盖硅片安放点, 然后将硅片直接安放在基底表面, 热处理至硅片牢固地固定在基底为止, 随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接。 目前, COBLED已被越来越多的 LED厂家接受, 然而在使用COB时最难克服的问题之一是如此大的功率集中于很小的面积内 所造成的散热问题。 其解决方式首要考虑的是热量的导出, 而热量的导出与界面材料的性 能相关。 导热率高, 使用寿命长, 性价比好的导热材料是解决散热问题的优选。 0004 在LED行业耐高温部件的胶。
9、接常用的是环氧树脂AB胶, 环氧树脂AB胶是由环氧树 脂为基体的双组分耐高温胶粘剂, 主要适用于耐高温金属、 陶瓷等的胶接, 其使用温度工作 温度为-50+180, 短时可达+250。 环氧树脂又称作人工树脂、 人造树脂、 树脂胶等, 是 一类重要的热固性塑料, 广泛用于黏合剂、 涂料等用途, 具有固化方便、 粘附力强、 收缩性 低、 力学性能强、 化学稳定性等优点。 CN201310158561.X公开了一种包含环氧树脂、 硬化 剂和无机填料作为主要组分的环氧树脂复合物, 该技术是通过在配方中采用具有提高结晶 性的介晶结构的环氧树脂, 从而增强产品的导热性。 发明内容 0005 本发明的目的。
10、是提供一种导热粘接剂及制备方法。 0006 本发明的技术方案如下: 一种导热粘接剂, 由以下重量份数的原料组成: 环氧树脂 1038份、 丙烯酸树脂525份、 导热剂1041份、 甲基丙烯酰氧基硅110份、 丁二烯基三乙氧 基硅烷15份、 脂环族胺类环氧树脂固化剂826份、 促进剂13份、 其他加工助剂05份, 其制备采用如下步骤: 0007 (1) 将甲基丙烯酰氧基硅以无水乙醇稀释至质量分数为1022%, 将导热剂在80 100干燥5min, 将稀释后的甲基丙烯酰氧基硅与干燥后的导热剂在告诉分散搅拌机中混 合, 制得混合物A; 将丁二烯基三乙氧基硅烷、 丙烯酸树脂加入行星分散搅拌器, 搅拌0。
11、.5 1h, 然后加入混合物A继续搅拌0.51h, 加入环氧树脂, 继续搅拌0.51h制得混合物B; 0008 (2) 将混合物B与促进剂、 其他加工助剂混合继续搅拌35min, 再加入二分之一量 的脂环族胺类环氧树脂固化剂, 边升温边搅拌均匀后, 立刻加入剩余的脂环族胺类环氧树 脂固化剂, 搅拌均匀, 在60固化24小时, 即得; 0009 其中, 所述导热剂为氧化铝、 氧化硅、 氧化锌、 氧化镁、 氧化钙、 氮化铝、 氮化硼、 碳 化硅中的一种或几种; 所述其他加工助剂为润滑剂或/和阻燃剂。 说明书 1/3 页 3 CN 104559807 B 3 0010 所述导热剂优选为球形氧化铝12。
12、33份、 碳化硅719份。 0011 所述导热剂可以是氮化铝、 氧化铝、 氧化硅按照质量比1:12.5:18进行复配。 0012 所述导热剂还可以是氮化硼。 0013 所述促进剂可以是亚磷酸三苯酯或水杨酸。 0014 本发明所述导热粘接剂优选配方如下: 环氧树脂28份、 丙烯酸树脂6份、 球形氧化 铝22份、 碳化硅15份37份、 甲基丙烯酰氧基硅5份、 丁二烯基三乙氧基硅烷2份、 脂环族胺类 环氧树脂固化剂13份、 促进剂2份、 润滑剂2份。 0015 本发明配方中增加高导热剂, 提高整个体系的导热性能; 丙烯酸树脂提高导热剂 产品的耐水性、 耐候性和物理机械性能; 在制备过程中, 针对性地。
13、选择不同的偶联剂分别对 导热剂、 树脂进行混合预处理, 进一步增强导热剂与树脂基体的相容性、 树脂与树脂之间的 结合性, 同时采用先加入助剂、 分批次加入固化剂的方式, 使得固化反应更充分, 提高产品 的粘接性能; 采用本发明配方及制备方法得到的导热粘接剂具备优良粘接性能, 其剥离强 度大于200公斤/mm2, 导热系数高, 制备方法操作简单, 性价比高。 具体实施方式 0016 下面通过实施例对本发明做进一步详细说明, 这些实施例仅用来说明本发明, 并 不限制本发明的范围。 0017 实施例1通过以下步骤实现本发明导热粘接剂的制备: 环氧树脂28份、 丙烯酸树 脂6份、 球形氧化铝22份、 。
14、碳化硅15份、 甲基丙烯酰氧基硅5份、 丁二烯基三乙氧基硅烷2份、 脂环族胺类环氧树脂固化剂13份、 水杨酸2份、 润滑剂2份, 其制备采用如下步骤: 0018 (1) 将甲基丙烯酰氧基硅以无水乙醇稀释至质量分数为12%, 将球形氧化铝22份、 碳化硅在90干燥5min, 将稀释后的甲基丙烯酰氧基硅与干燥后的导热剂在告诉分散搅拌 机中混合, 制得混合物A; 将丁二烯基三乙氧基硅烷、 丙烯酸树脂加入行星分散搅拌器, 搅 拌0.5h, 然后加入混合物A继续搅拌1h, 加入环氧树脂, 继续搅拌1h制得混合物B; 0019 (2) 将混合物B与水杨酸、 润滑剂剂混合继续搅拌35min, 再加入二分之一。
15、量的脂 环族胺类环氧树脂固化剂, 边升温边搅拌均匀后, 立刻加入剩余的脂环族胺类环氧树脂固 化剂, 搅拌均匀, 在60固化3小时, 即得。 0020 将制备得到的导热粘接剂用于COBLED面光源的生产过程, 检测在不同环境温度 下该光源和散热器温度差如下表所示。 结果表明, 本发明的导热粘接剂用于COBLED面光源 的生产具有良好的导热性能。 0021。 0022 实施例2采用以下配方和步骤实现本发明导热粘接剂的制备: 环氧树脂38份、 丙 烯酸树脂11份、 导热剂 (氮化铝、 氧化铝、 氧化硅、 按照质量比1:2:7进行复配) 41份、 甲基丙 烯酰氧基硅5份、 丁二烯基三乙氧基硅烷2份、 。
16、脂环族胺类环氧树脂固化剂21份、 亚磷酸三苯 说明书 2/3 页 4 CN 104559807 B 4 酯1份, 其制备采用如下步骤: 0023 (1) 将甲基丙烯酰氧基硅以无水乙醇稀释至质量分数为10%, 将导热剂在80干燥 5min, 将稀释后的甲基丙烯酰氧基硅与干燥后的导热剂在告诉分散搅拌机中混合, 制得混 合物A; 将丁二烯基三乙氧基硅烷、 丙烯酸树脂加入行星分散搅拌器, 搅拌0.5h, 然后加入 混合物A继续搅拌0.5h, 加入环氧树脂, 继续搅拌0.5h制得混合物B; 0024 (2) 将混合物B与促进剂混合继续搅拌35min, 再加入二分之一量的脂环族胺类环 氧树脂固化剂, 边升。
17、温边搅拌均匀后, 立刻加入剩余的脂环族胺类环氧树脂固化剂, 搅拌均 匀, 在60固化2小时, 即得; 0025 实施例3采用以下配方和步骤实现本发明导热粘接剂的制备: 环氧树脂31份、 丙烯酸树脂19份、 球形氧化铝12份、 碳化硅19份、 甲基丙烯酰氧基硅9份、 丁二烯基三乙氧基 硅烷4份、 脂环族胺类环氧树脂固化剂25份、 亚磷酸三苯酯3份、 阻燃剂2份、 润滑剂3份, 其 制备采用如下步骤: 0026 (1) 将甲基丙烯酰氧基硅以无水乙醇稀释至质量分数为16%, 将导热剂在90干燥 5min, 将稀释后的甲基丙烯酰氧基硅与干燥后的导热剂在告诉分散搅拌机中混合, 制得混 合物A; 将丁二烯基三乙氧基硅烷、 丙烯酸树脂加入行星分散搅拌器, 搅拌1h, 然后加入混 合物A继续搅拌1h, 加入环氧树脂, 继续搅拌0.5h制得混合物B; 0027 (2) 将混合物B与亚磷酸三苯酯、 阻燃剂、 润滑剂混合继续搅拌35min, 再加入二分 之一量的脂环族胺类环氧树脂固化剂, 边升温边搅拌均匀后, 立刻加入剩余的脂环族胺类 环氧树脂固化剂, 搅拌均匀, 在60固化4小时, 即得。 说明书 3/3 页 5 CN 104559807 B 5 。