一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑及其制備方法，其制備方法包括如下步驟：首先，制備石墨烯修飾的片狀銅粉；接著，以重量份計(jì)，將60～80份環(huán)氧樹(shù)脂、15～35份丁腈橡膠、20～40份無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料、15～25份固化劑、1～10份固化促進(jìn)劑、0.5～1.5份偶聯(lián)劑、10～30份稀釋劑和20～40份經(jīng)石墨烯修飾的片狀銅粉依次加入雙行星動(dòng)力混合攪拌機(jī)內(nèi)，于真空度-0.08MP～-0.1MPa，自轉(zhuǎn)速度為300轉(zhuǎn)/分鐘～1000轉(zhuǎn)/分鐘，公轉(zhuǎn)速度為5轉(zhuǎn)/分鐘～15轉(zhuǎn)/分鐘的條件下機(jī)械攪拌1小時(shí)～2小時(shí)出料，并在出料后在0℃～8℃的低溫條件下貯存。本發(fā)明得到的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑同時(shí)具有較高的導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)氧樹(shù)脂【技術(shù)領(lǐng)域】及其制備方法，特別涉及一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]隨著電子產(chǎn)品發(fā)展，選擇電子封裝材料和由電子部件產(chǎn)生的放熱對(duì)策變得重要，最常用的是由環(huán)氧樹(shù)脂組合物得到的固化物，作為密封材料、粘合劑等，其絕緣性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性都較好。近年來(lái)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑要求更高導(dǎo)熱性，通常使用導(dǎo)熱性優(yōu)良的無(wú)機(jī)填料，如金屬氧化物、金屬、石墨等等，但是，上述環(huán)氧樹(shù)脂組合物在耐離子遷移性等性能方面還存在較大的問(wèn)題。石墨烯結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，這種穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)使碳原子具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性?，F(xiàn)有環(huán)氧樹(shù)脂導(dǎo)電膠粘劑單純依賴填充片狀銀粉獲得導(dǎo)電性能、銀粉在使用固化過(guò)程中容易氧化致使導(dǎo)電性能下降。因此如何獲得一種在導(dǎo)熱和導(dǎo)電性上都良好的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑是目前面臨的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑及其制備方法，該環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑同時(shí)具有較高的導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑以重量份計(jì)包括如下組分:環(huán)氧樹(shù)脂60~80份；丁腈橡膠15~35份；無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料20~40份；固化劑15~25份；固化促進(jìn)劑I~10份；偶聯(lián)劑0.5~1.5份；稀釋劑10~30份；經(jīng)石墨烯修飾的片狀銅粉20~40份。
[0005]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和/或雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂；丁腈橡膠為端羥基丁腈橡膠。
[0006]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氮化硅和碳化硅。
[0007]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的固化劑為雙氰胺和2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚。
[0008]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的固化促進(jìn)劑為咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或二甲基咪唑。
[0009]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的偶聯(lián)劑包括Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅燒。
[0010]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的反應(yīng)稀釋劑包括烯丙基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、乙二醇-乙醚、醋酸乙酯中的一種或多種。
[0011]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的經(jīng)石墨烯修飾的片狀銀粉為表面均勻包敷有石墨烯的片狀銀粉。
·[0012]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的使用石墨烯對(duì)片狀銅粉進(jìn)行預(yù)處理的過(guò)程包括:將石墨烯:去離子水:片狀銅粉按3~6: 70~120: 30~45比例混合，混合后的溶液置于磁力攪拌器上攪拌并加熱0.5小時(shí)~I小時(shí)，加熱溫度控制在60°C~80°C，再進(jìn)行超聲波震蕩處理I小時(shí)~2小時(shí)，處理后置于真空烘箱內(nèi)以溫度140°C~160°C，烘烤5小時(shí)~7小時(shí)，去除表面留的水份即可。
[0013]本發(fā)明的一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的制備方法，包括如下步驟:首先，制備石墨烯修飾的片狀銅粉；接著，以重量份計(jì)，將60~80份環(huán)氧樹(shù)脂、15~35份丁腈橡膠、20~40份無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料、15~25份固化劑、I~10份固化促進(jìn)劑、0.5~1.5份偶聯(lián)劑、10~30份稀釋劑和20~40份經(jīng)石墨烯修飾的片狀銅粉依次加入雙行星動(dòng)力混合攪拌機(jī)內(nèi)，于真空度-0.08MP~-0.1MPa,自轉(zhuǎn)速度為300轉(zhuǎn)/分鐘~1000轉(zhuǎn)/分鐘，公轉(zhuǎn)速度為5轉(zhuǎn)/分鐘~15轉(zhuǎn)/分鐘的條件下機(jī)械攪拌I小時(shí)~2小時(shí)出料，并在出料后在0°C~8°C的低溫條件下貯存。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:其采用無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料、石墨烯修飾的片狀銅粉等原料與環(huán)氧樹(shù)脂混合，能夠同時(shí)提高得到的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性能。其中所述環(huán)氧樹(shù)脂采用無(wú)齒環(huán)氧樹(shù)脂，綠色環(huán)保。環(huán)氧樹(shù)脂混合物中加入端羥基丁腈橡膠能夠提高環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的韌性。無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料能夠改善環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的導(dǎo)熱性能，并且降低成本。本發(fā)明通過(guò)對(duì)片狀銀粉進(jìn)行石墨烯表面處理，再將預(yù)處理后的片狀銅粉均勻分散于環(huán)氧樹(shù)脂基體中，從而提高片狀銅粉的電導(dǎo)率，來(lái)提升膠粘劑的導(dǎo)電性能。 【具體實(shí)施方式】:
[0015]實(shí)施例一:
[0016]一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，以重量份計(jì)包括如下組分:
[0017]環(huán)氧樹(shù)脂60份；
[0018]丁腈橡膠15份；
[0019]無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料20份；
[0020]固化劑15份；
[0021]固化促進(jìn)劑1份；
[0022]偶聯(lián)劑0.5份；
[0023]稀釋劑10份；
[0024]經(jīng)石墨烯修飾的片狀銅粉200份。
[0025]環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂；腈橡膠為端羥基丁腈橡膠。
[0026]無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氮化硅和碳化硅。
[0027]固化劑為雙氰胺和2，4，6_三(二甲胺基甲基)苯酚。
[0028]固化促進(jìn)劑為咪唑。
[0029]偶聯(lián)劑包括Y -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
[0030]反應(yīng)稀釋劑包括烯丙基縮水甘油醚和醋酸乙酯。
[0031 ] 經(jīng)石墨烯修飾的片狀銀粉為表面均勻包敷有石墨烯的片狀銀粉。
[0032]使用石墨烯對(duì)片狀銅粉進(jìn)行預(yù)處理的過(guò)程包括:將石墨烯:去離子水:片狀銅粉按3: 70: 30比例混合，混合后的溶液置于磁力攪拌器上攪拌并加熱0.5小時(shí)，加熱溫度控制在60°C，再進(jìn)行超聲波震蕩處理I小時(shí)，處理后置于真空烘箱內(nèi)以溫度140°C，烘烤5小時(shí)，去除表面留的水份即可。[0033]一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的制備方法包括如下步驟:首先，制備石墨烯修飾的片狀銅粉；接著，以重量份計(jì)，將60份環(huán)氧樹(shù)脂、15份丁腈橡膠、20份無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料、15份固化劑、1份固化促進(jìn)劑、0.5份偶聯(lián)劑、10份稀釋劑和20份經(jīng)石墨烯修飾的片狀銅粉依次加入雙行星動(dòng)力混合攪拌機(jī)內(nèi)，于真空度-0.08MP,自轉(zhuǎn)速度為300轉(zhuǎn)/分鐘，公轉(zhuǎn)速度為5轉(zhuǎn)/分鐘的條件下機(jī)械攪拌I小時(shí)出料，并在出料后在0°C的低溫條件下貯存。
[0034]實(shí)施例二:
[0035]一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，以重量份計(jì)包括如下組分:
[0036]環(huán)氧樹(shù)脂80份；
[0037]丁腈橡膠35份；
[0038]無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料40份；
[0039]固化劑25份；
[0040]固化促進(jìn)劑10份；
[0041]偶聯(lián)劑1.5份；
[0042]稀釋劑30份；
[0043]經(jīng)石墨烯修飾的片狀銅粉40份。
[0044]環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂；丁腈橡膠為端羥基丁腈橡膠。
[0045]無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氮化硅和碳化硅。
[0046]固化劑為雙氰胺和2，4，6_三(二甲胺基甲基)苯酚。
[0047]固化促進(jìn)劑為咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或二甲基咪唑。
[0048]偶聯(lián)劑包括Y -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
[0049]反應(yīng)稀釋劑包括烯乙二醇-乙醚和醋酸乙酯。
[0050]經(jīng)石墨烯修飾的片狀銀粉為表面均勻包敷有石墨烯的片狀銀粉。
[0051]使用石墨烯對(duì)片狀銅粉進(jìn)行預(yù)處理的過(guò)程包括:將石墨烯:去離子水:片狀銅粉按6: 120: 45比例混合，混合后的溶液置于磁力攪拌器上攪拌并加熱I小時(shí)，加熱溫度控制在80°C，再進(jìn)行超聲波震蕩處理2小時(shí)，處理后置于真空烘箱內(nèi)以溫度160°C，烘烤7小時(shí)，去除表面留的水份即可。 [0052]一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的制備方法，包括如下步驟:首先，制備石墨烯修飾的片狀銅粉；接著，以重量份計(jì)，將80份環(huán)氧樹(shù)脂、35份丁腈橡膠、40份無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料、25份固化劑、10份固化促進(jìn)劑、1.5份偶聯(lián)劑、30份稀釋劑和20~40份經(jīng)石墨烯修飾的片狀銅粉依次加入雙行星動(dòng)力混合攪拌機(jī)內(nèi)，于真空度-0.1MPa,自轉(zhuǎn)速度為1000轉(zhuǎn)/分鐘，公轉(zhuǎn)速度為15轉(zhuǎn)/分鐘的條件下機(jī)械攪拌2小時(shí)出料，并在出料后在8°C的低溫條件下貯存。
[0053]對(duì)比例一:
[0054]一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，以重量份計(jì)包括如下組分:
[0055]環(huán)氧樹(shù)脂70份；
[0056]丁腈橡膠25份；
[0057]無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料30份；
[0058]固化劑20份；
[0059]固化促進(jìn)劑5份；
[0060]偶聯(lián)劑1份；[0061]稀釋劑20份；
[0062]經(jīng)石墨烯修飾的片狀銅粉30份。
[0063]環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂；丁腈橡膠為端羥基丁腈橡膠。
[0064]無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氮化硅和碳化硅。
[0065]固化劑為雙氰胺和2，4，6_三(二甲胺基甲基)苯酚。
[0066]固化促進(jìn)劑為2-乙基-4-甲基咪唑。
[0067]偶聯(lián)劑包括Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
[0068]反應(yīng)稀釋劑包括烯丙基縮水甘油醚和丁基縮水甘油醚。
[0069]經(jīng)石墨烯修飾的片狀銀粉為表面均勻包敷有石墨烯的片狀銀粉。
[0070]使用石墨烯對(duì)片狀銅粉進(jìn)行預(yù)處理的過(guò)程包括:將石墨烯:去離子水:片狀銅粉按4: 90: 35比例混合，混合后的溶液置于磁力攪拌器上攪拌并加熱0.8小時(shí)，加熱溫度控制在70°C，再進(jìn)行超聲波震蕩處理1.5小時(shí)，處理后置于真空烘箱內(nèi)以溫度150°C，烘烤6小時(shí)，去除表面留的水份即可。
[0071]一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的制備方法，包括如下步驟:首先，制備石墨烯修飾的片狀銅粉；接著，以重量份計(jì)，將70份環(huán)氧樹(shù)脂、25份丁腈橡膠、30份無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料、20份固化劑、5份固化促進(jìn)劑、1份偶聯(lián)劑、20份稀釋劑和30份經(jīng)石墨烯修飾的片狀銅粉依次加入雙行星動(dòng)力混合攪拌機(jī)內(nèi)，于真空度-0.09MPa,自轉(zhuǎn)速度為700轉(zhuǎn)/分鐘，公轉(zhuǎn)速度為10轉(zhuǎn)/分鐘的條件下機(jī)械攪拌1.5小時(shí)出料，并在出料后在4°C的低溫條件下貯存。
[0072]通過(guò)下面的試驗(yàn)測(cè)試本發(fā)明的環(huán)氧導(dǎo)熱膠粘劑的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試及體積電阻率。
[0073]導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試:使用瑞典Hotdisk公司的TPS2500S型號(hào)導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀，于25°C標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，取200ml測(cè)試樣品置于250ml玻璃燒杯中，將測(cè)試探頭置于樣品之中，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后讀數(shù)。
[0074]體積電阻率:
[0075]測(cè)試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn):GB/T1410-2006
[0076]使用湘潭華豐儀器制造有限公司的RT-1000電阻率測(cè)試儀，于25°C標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下將上述實(shí)施例1-2和對(duì)比例獲得的單組分環(huán)氧導(dǎo)電膠粘劑固化樣片進(jìn)行測(cè)試。
[0077]表一測(cè)試所得結(jié)果
[0078]
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，其特征在于:以重量份計(jì)包括如下組分:環(huán)氧樹(shù)脂60~80份；丁腈橡膠15~35份；無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料20~40份；固化劑15~25份；固化促進(jìn)劑I~10份；偶聯(lián)劑0.5~1.5份；稀釋劑10~30份；經(jīng)石墨烯修飾的片狀銅粉20~40份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，其特征在于:所述的環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和/或雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂；丁腈橡膠為端羥基丁腈橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，其特征在于:所述的無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氮化硅和碳化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，其特征在于:所述的固化劑為雙氰胺和2，4，6_三(二甲胺基甲基)苯酚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，其特征在于:所述的固化促進(jìn)劑為咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或二甲基咪唑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，其特征在于:所述的偶聯(lián)劑包括Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，其特征在于:所述的反應(yīng)稀釋劑包括烯丙基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、乙二醇-乙醚、醋酸乙酯中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，其特征在于:所述的經(jīng)石墨烯修飾的片狀銀粉為表面均勻包敷有石墨烯的片狀銀粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求9所述的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，其特征在于:使用石墨烯對(duì)片狀銅粉進(jìn)行預(yù)處理的過(guò)程包括:將石墨烯:去離子水:片狀銅粉按3~6: 70~120: 30~45比例混合，混合后的溶液置于磁力攪拌器上攪拌并加熱0.5小時(shí)~I小時(shí)，加熱溫度控制在60°C~80°C，再進(jìn)行超聲波震蕩處理I小時(shí)~2小時(shí)，處理后置于真空烘箱內(nèi)以溫度140°C~160°C，烘烤5小時(shí)~I小時(shí)，去除表面留的水份即可。
10.一種環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟:首先，制備石墨烯修飾的片狀銅粉；接著，以重量份計(jì)，將60~80份環(huán)氧樹(shù)脂、15~35份丁腈橡膠、20~40份無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料、15~25份固化劑、I~10份固化促進(jìn)劑、0.5~1.5份偶聯(lián)劑、10~30份稀釋劑和20~40份經(jīng)石墨烯修飾的片狀銅粉依次加入雙行星動(dòng)力混合攪拌機(jī)內(nèi)，于真空度-0.08MP~-0.1MPa,自轉(zhuǎn)速度為300轉(zhuǎn)/分鐘~1000轉(zhuǎn)/分鐘，公轉(zhuǎn)速度為5轉(zhuǎn)/分鐘~15轉(zhuǎn)/分鐘的條件下機(jī)械攪拌I小時(shí)~2小時(shí)出料，并在出料后在0°C~8°C的低溫條件下貯存。
【文檔編號(hào)】C09J11/04GK103666354SQ201310564001
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】黃文成 申請(qǐng)人:昆山珍實(shí)復(fù)合材料有限公司