一種含有納米銀線的高導(dǎo)熱環(huán)氧材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明具體涉及一種含有納米銀線的高導(dǎo)熱環(huán)氧材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著微電子及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電路元器件高度集中，元器件的散熱成為 一個突出的問題。普通的環(huán)氧復(fù)合材料因?qū)嵝阅懿?，無法滿足某些場合的散熱要求，環(huán)氧 復(fù)合材料中，一般采取向環(huán)氧樹脂中填充導(dǎo)熱性填料的方法來改善其導(dǎo)熱性能；通常使用 氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、石英等金屬氧化物，氮化硼、氮化鋁等金屬氮化物，碳化硅等金屬 碳化物，氫氧化鋁等金屬氫氧化物，金、銀、銅等金屬，碳纖維、石墨等作為導(dǎo)熱填料；但是， 隨著最近的電子部件的高性能化、高功能化，發(fā)熱量也在增大，僅僅依靠這些單一的導(dǎo)熱填 料很難滿足微電子器件的散熱要求；因此開發(fā)出高導(dǎo)熱的環(huán)氧復(fù)合材料成為業(yè)界的迫切需 求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] (一）要解決的技術(shù)問題 為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種含有納米銀線的高導(dǎo)熱環(huán)氧材料的制備方法， 能夠有效地散除微電子器件的發(fā)熱。
[0004] (二）技術(shù)方案 本發(fā)明的含有納米銀線的高導(dǎo)熱環(huán)氧材料的制備方法，所述的制備方法包括以下步 驟： (1) 根據(jù)重量百分比取出各組分；所述各組分及重量百分比為：氧化鋁粉50%~80%、納 米銀線1~20%、環(huán)氧樹脂10%~25%、環(huán)氧稀釋劑3%~10%、固化劑8%~20%、固化促進劑0. 5%~2%、 聚硫醇0. 5~2%和偶聯(lián)劑0. 5%~2% ; (2) 納米銀線表面改性：將納米銀線和聚硫醇加到甲苯溶液中，在4(T100°C溫度下，激 烈攪拌6~48小時后，離心、洗滌和在低溫干燥后得到聚硫醇改性的納米銀線； (3) 將環(huán)氧樹脂和環(huán)氧稀釋劑在室溫下混合:Γ30分鐘，得到均勻的混合物； (4) 將固化劑、固化促進劑和偶聯(lián)劑加入到步驟（3)的環(huán)氧樹脂和環(huán)氧稀釋劑的混合物 中，室溫下混合3~30分鐘； (5) 將步驟（2)制備的納米銀線和氧化鋁分別加入步驟（4)制得均勻混合物中，室溫下 混合均勻；得到材料。
[0005] 進一步地，所述的聚硫醇為雙（3-巰基丙酸）乙二醇、三羥甲基丙烷三（3-巰基丙 酸酯)、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯和三[2- (3-巰基丙酸基）乙基]異氰尿酸酯的一種或 者一種以上的混合物。
[0006] 進一步地，所述的環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚類雙酚A型、雙酚F型環(huán)氧樹脂、縮水甘 油酯環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂和有機硅改性環(huán)氧 樹脂的一種或者一種以上的混合物。
[0007] 進一步地，所述的環(huán)氧稀釋劑為1，4-丁二醇縮水甘油醚、新戊二醇縮水甘油醚、 1，6-己二醇二縮水甘油醚、二乙二醇縮水甘油醚、1，4-環(huán)己烷二醇縮水甘油醚、三羥甲基 丙烷縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚中的一種或幾種的混合物。
[0008] 進一步地，所述的固化劑為四氫苯酐、甲基四氫苯酐、六氫苯酐、甲基六氫苯酐、甲 基納迪克酸酐、十二烷基順丁烯二酸酐的一種或者一種以上的混合物。
[0009] 進一步地，所述的固化促進劑選自芐基二甲胺、2,4,6-三(二甲胺基甲基）苯酚 (DMP-30)及其改性物、2-乙基-4-甲基咪唑、氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑（2E4MZ-CN)，芐 基二甲胺的改性物，甲基咪唑、2-i烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2, 4-二氨基-6-(2-i 烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪及其衍生物和鹽中其改性物中的一種或者一種以上的混合物。 [0010] 進一步地，所述的偶聯(lián)劑為Y-氨丙基三乙氧基硅烷，Y-氨丙基三甲氧基硅烷， γ-(2, 3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅燒，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅燒，Ν-(β-氨 乙基）_ Y _氛丙基二乙氧基硅烷，N-β -(氛乙基）-γ -氛丙基二甲氧基硅烷，N-β -(氛乙 基）-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，Y-氨丙基甲基二乙氧 基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷中的一種或幾種的混合物。
[0011] 進一步地，所述的納米銀線的直徑為5納米~100納米， 優(yōu)選地，所述的納米銀線為10納米~20納米。
[0012] 進一步地，所述的氧化鋁粒徑為0. 5微米~100微米。
[0013] (三）有益效果 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其具有以下有益效果：本發(fā)明的含有納米銀線的高導(dǎo)熱環(huán) 氧材料的制備方法， (1)通過聚硫醇對納米銀線進行表面改性，使其較好的分散在樹脂基體中，固化時聚硫 醇參與環(huán)氧固化從納米銀線的表面脫除，使納米銀線具有較好的導(dǎo)熱性能。
[0014] (2)本發(fā)明所用的納米銀線與微米球形氧化鋁混合后，形成混搭結(jié)構(gòu)，有效構(gòu)建導(dǎo) 熱網(wǎng)絡(luò)，因此能夠大幅度提高環(huán)氧復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。
【具體實施方式】
[0015] 本發(fā)明的含有納米銀線的高導(dǎo)熱環(huán)氧材料的制備方法主要原理是：使用納米銀線 和球形氧化鋁混搭，制備的環(huán)氧材料；下面將介紹本發(fā)明的實施例及與實施例對比的對比 例： 對比例1 :在常溫下，分別按照表1中對比例1指定的各組分，將雙酚A型環(huán)氧樹脂和 新戊二醇縮水甘油醚、1，4_環(huán)己烷二醇縮水甘油醚混合10分鐘至均勻，然后加入甲基四氫 苯酐、2-十一烷基咪唑和γ -（2,3_環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷，室溫下混合15分鐘成 為均勻混合物，再經(jīng)過三輥機研磨之后，加入球形氧化鋁，室溫下低速混合45分鐘即可。
[0016] 對比例2 :在常溫下，分別按照表1中對比例2指定的各組分，將雙酚A和雙酚F型 環(huán)氧樹脂和1，4-丁二醇縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚混合10分鐘至均勻，然后加入 甲基六氫苯酐、2-乙基-4-甲基咪唑、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙 基三甲氧基硅烷，室溫下混合10分鐘成為均勻混合物，再經(jīng)過三輥機研磨之后，加入球形 氧化鋁，室溫下低速混合45分鐘即可。
[0017] 對比例3 :在常溫下，分別按照表1中對比例3指定的各組分，將雙酚A型和雙酚F 型環(huán)氧樹脂和聚乙二醇二縮水甘油醚、I，4-環(huán)己烷二醇縮水甘油醚混合20分鐘至均勻，然 后加入甲基納迪克苯酐、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑和γ-氨丙基三乙氧基硅烷，室 溫下混合10分鐘成為均勻混合物，再經(jīng)過三輥機研磨之后，加入納米銀線和球形氧化鋁， 室溫下低速混合45分鐘即可制。
[0018] 實施例1 :按照表1中實施例1制定各組分，納米銀線在雙（3-巰基丙酸）乙二醇 的甲苯溶液中80°C攪拌24h，離心，洗滌干燥后制備出改性后的納米銀線，備用；在常溫下， 分別按照表1中實施例1指定的各組分，將雙酚A型和雙酚F型環(huán)氧樹脂和二乙二醇縮水 甘油醚混合20分鐘至均勻，然后加入甲基四氫苯酐、四氫苯酐、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯 基-4-甲基咪唑和己二胺基甲基三甲氧基硅烷，室溫下混合10分鐘成為均勻混合物，再經(jīng) 過三輥機研磨之后，加入球形氧化鋁和改性納米銀線，室溫下低速混合60分鐘即可制得本 發(fā)明的高導(dǎo)熱環(huán)氧材料。
[0019] 實施例2 :按照表1中實施例2制定各組分，納米銀線在雙（3-巰基丙酸）乙二醇 的甲苯溶液中80°C攪拌回流24h，離心，洗滌干燥后制備出改性后的納米銀線，備用；在常 溫下，分別按照表1中實施例2指定的各組分，將雙酚A型和雙酚F型環(huán)氧樹脂和聚乙二醇 二縮水甘油醚、1，4-環(huán)己烷二醇縮水甘油醚混合20分鐘至均勻，然后加入甲基六氫苯酐、 1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、γ -氨丙基三乙氧基硅烷和己二胺基甲基三甲氧基硅烷， 室溫下混合10分鐘成為均勻混合物，再經(jīng)過三輥機研磨之后，加入球形氧化鋁和改性納米 銀線，室溫下低速混合60分鐘即可制得本發(fā)明的高導(dǎo)熱環(huán)氧材料。