導(dǎo)熱硅橡膠粘接組合物、導(dǎo)熱硅橡膠粘接片材及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及粘接材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種導(dǎo)熱娃橡膠粘接組合物、導(dǎo)熱娃橡 膠粘接片材及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)電子、電器、通信等領(lǐng)域，隨著電路工作頻率的提高、電子器件高集成度和 產(chǎn)品高密度組裝的發(fā)展趨勢(shì)，電子器件及電路工作中的發(fā)熱有增無(wú)減，溫度的升高對(duì)電子 產(chǎn)品工作的影響日益嚴(yán)重，熱管理的重要性越來(lái)越凸顯。據(jù)計(jì)算，電子器件在70~80°C之 間工作時(shí)，工作溫度每升高TC,器件的可靠性就下降5%，功率器件的散熱性在產(chǎn)品信賴 度評(píng)估中是必須重點(diǎn)考量的問(wèn)題。另一方面電子器件的小型化和輕量化W及裝配時(shí)的便捷 性要求也越來(lái)越高，在零部件的組裝上越來(lái)越多的采用粘接形式W替代原來(lái)的螺絲緊固。 因此，兼具優(yōu)良導(dǎo)熱性和粘接力的固體導(dǎo)熱粘接材料極受追捧，運(yùn)種材料還要求同時(shí)具備 較好的耐高低溫性、電氣絕緣性和難燃性。
[0003] 目前導(dǎo)熱粘接材料一般通過(guò)將粘接物質(zhì)與玻纖基材復(fù)合，W提高材料的力學(xué)性能 W及絕緣性能，但實(shí)際中發(fā)現(xiàn)，由于玻璃纖維布具有孔狀結(jié)構(gòu)，難W滿足高絕緣性能的要 求，而且在使用過(guò)程中因受壓不均勻易導(dǎo)致材料的導(dǎo)熱絕緣性能不均勻，可靠性降低，而采 用聚酷亞胺絕緣基材替代時(shí)存在粘接材料與基材結(jié)合強(qiáng)度低，易發(fā)生分離的技術(shù)問(wèn)題，使 材料的扭矩強(qiáng)度難W滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供導(dǎo)熱娃橡膠粘接組合物、導(dǎo)熱娃 橡膠粘接片材及其應(yīng)用，本發(fā)明的粘接片材具有突出的結(jié)構(gòu)粘接力和優(yōu)良的導(dǎo)熱性，同時(shí) 通過(guò)特殊的夾層結(jié)構(gòu)改善粘接片的絕緣性能W及層間結(jié)合力，進(jìn)而提高粘接片材的綜合應(yīng) 用性能。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0006] 一種導(dǎo)熱娃橡膠粘接組合物，包括甲基乙締基娃生膠、娃樹(shù)脂、增粘劑、氣相白炭 黑、導(dǎo)熱填料和硫化劑；
[0007] 所述甲基乙締基娃生膠為乙締基的質(zhì)量百分含量為0. 06-0. 8%的乙締基封端甲 基乙締基娃生膠，所述甲基乙締基娃生膠與氣相白炭黑的重量比為（1~10) :1 ;所述娃樹(shù) 脂為乙締基的質(zhì)量百分含量為0.5-3%的MQ娃樹(shù)脂，所述娃樹(shù)脂的質(zhì)量為甲基乙締基娃生 膠質(zhì)量的3~10%;所述增粘劑的質(zhì)量為甲基乙締基娃生膠質(zhì)量的0. 15~1%;所述甲基乙 締基娃生膠、氣相白炭黑、娃樹(shù)脂、增粘劑的質(zhì)量之和與導(dǎo)熱填料的質(zhì)量比為1: (1~10)。 [000引更優(yōu)選地，所述甲基乙締基娃生膠與氣相白炭黑的重量比為（4-6) :1。
[0009] 所述甲基乙締基娃生膠為乙締基的質(zhì)量百分含量為0. 06-0. 8%的乙締基封端甲 基乙締基娃生膠，即所述甲基乙締基娃生膠可為乙締基的質(zhì)量百分含量為0. 06-0. 8%的乙 締基封端甲基乙締基娃生膠，或乙締基的質(zhì)量百分含量不同且含量在0. 06-0. 8%范圍內(nèi)的 幾種乙締基封端甲基乙締基娃生膠的混合物。
[0010] 優(yōu)選地，所述甲基乙締基娃生膠為乙締基的質(zhì)量百分含量為0.06% -0. 1%的乙 締基封端甲基乙締基娃生膠與乙締基的質(zhì)量百分含量為0. 45 % -0. 55 %的乙締基封端甲 基乙烯基娃橡膠按重量比例為（1~1. 8) : 1混合得到。
[0011] 更優(yōu)選地，所述甲基乙締基娃生膠的分子量為60-80萬(wàn)。本發(fā)明所述甲基乙締基 娃生膠的分子量是根據(jù)HG/T3312-2000中粘度法測(cè)定得到的分子量，甲基乙締基娃生膠 中乙締基的質(zhì)量百分含量也是根據(jù)HG/T3312-2000測(cè)定。
[0012] 優(yōu)選地，所述增粘劑為含有乙締基、胺基、環(huán)氧基或異氯酸醋基的烷氧基硅烷。更 優(yōu)選地，所述增粘劑為丫-氨丙基=乙氧基硅烷、丫-縮水甘油酸氧基丙基=甲氧基硅烷、 丫-氨丙基=甲氧基硅烷、乙締基=乙氧基硅烷、乙締基=(P-甲氧基乙氧基）硅烷、乙締 基=甲氧基硅烷、甲基丙締酷氧基丙基=甲氧基硅烷、乙締基=異丙氧基硅烷中的一種或 者幾種。
[0013] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱填料為多種導(dǎo)熱性化合物的混合，具體地，所述導(dǎo)熱性化合物包 括但不限于氧化侶、氧化儀、氧化鋒、氧化鐵、氧化巧、氧化祕(mì)、氧化錯(cuò)、二氧化鐵、二氧化娃、 氮化侶、氮化娃、氮化錯(cuò)、氮化棚、碳化娃及碳化棚，導(dǎo)熱填料的粒徑?jīng)]有特殊限制。
[0014] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱性娃橡膠組合物還包括硅油，其質(zhì)量為甲基乙締基娃生膠質(zhì)量 的1~10%。硅油優(yōu)選自徑基硅油、甲基硅油、含氨硅油中的一種或幾種，可使膠料硬度降 低，流動(dòng)性得到改善，利于使各組分在混合過(guò)程中分散均勻。更優(yōu)選地，所述硅油在25°C 的動(dòng)力粘度為50~1000 OmPa?S。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述含氨硅油中氨的質(zhì)量百分含量為 0. 05% -0. 15%。
[0015] 所述硫化劑為過(guò)氧化物硫化劑，優(yōu)選自2, 5-二甲基-2, 5-雙（叔下基過(guò)氧基）己 燒、過(guò)氧化雙-(2, 4-二氯苯甲酯）、過(guò)氧化雙（4-甲基苯甲酯）、過(guò)氧化二苯甲酯、過(guò)氧化苯 甲酸叔下醋、1,1-雙（叔下基過(guò)氧基）-3,3,5-S甲基環(huán)己燒、1,1-雙（叔下基過(guò)氧基）環(huán) 己燒中的一種或者幾種。
[0016] 一種導(dǎo)熱娃橡膠粘接片材，包括層狀結(jié)構(gòu)，所述層狀結(jié)構(gòu)至少包括一個(gè)內(nèi)層和施 加在所述內(nèi)層的兩個(gè)表面上的外層；
[0017] 所述內(nèi)層為有機(jī)娃改性聚酷亞胺薄膜，所述外層為導(dǎo)熱娃橡膠粘接組合物形成的 硅膠層；
[0018] 所述導(dǎo)熱娃橡膠粘接組合物包括基乙締基娃生膠、娃樹(shù)脂、增粘劑、氣相白炭黑、 導(dǎo)熱填料和硫化劑；
[0019] 所述甲基乙締基娃生膠為乙締基的質(zhì)量百分含量為0. 06-0. 8%的乙締基封端甲 基乙締基娃生膠，所述甲基乙締基娃生膠與氣相白炭黑的重量比為（1~10) :1 ;所述娃樹(shù) 脂為乙締基的質(zhì)量百分含量為0.5-3%的MQ娃樹(shù)脂，所述娃樹(shù)脂的質(zhì)量為甲基乙締基娃生 膠質(zhì)量的3~10%;所述增粘劑的質(zhì)量為甲基乙締基娃生膠質(zhì)量的0. 15~1%;所述甲基乙 締基娃生膠、氣相白炭黑、娃樹(shù)脂、增粘劑的質(zhì)量之和與導(dǎo)熱填料的質(zhì)量比為1: (1~10)。
[0020] 所述導(dǎo)熱娃橡膠粘接組合物為W上所述導(dǎo)熱娃橡膠粘接組合物。
[0021] 優(yōu)選地，所述有機(jī)娃改性聚酷亞胺薄膜的厚度為0. 02-0. 1mm。
[0022] 所述有機(jī)娃改性聚酷亞胺薄膜的制備原料包括二酢類化合物和二胺類化合物，兩 者的摩爾比為（1-1.2) :1，所述二酢類化合物為芳香族四酸二酢，或芳香族四酸二酢與有 機(jī)娃二酢的混合物，所述二胺類化合物為芳香族二胺，或芳香族二胺與有機(jī)娃二胺的混合 物，并且所述制備原料包括有機(jī)娃二酢和/或有機(jī)娃二胺。
[0023] 所述有機(jī)娃二胺是分子中含有聚硅氧烷鏈段的二胺，包括具有如式1所示結(jié)構(gòu)式 的化合物：
[0024]
[00巧]所述有機(jī)娃二酢是分子中含有聚硅氧烷鏈段的二酢，包括具有如式2所示結(jié)構(gòu)式 的化合物：
[0026]
[0027] 式1及式2中，Ri為相同或不同的含有1~8個(gè)碳原子的烷基或芳基，R2為相同 或不同的亞苯基或含有1~3個(gè)碳原子的亞烷基，n、m為1~10的整數(shù)。
[002引優(yōu)選地，所述Ri為甲基，R2為亞丙基，n、m為1-6的整數(shù)。
[0029] 優(yōu)選地，所述芳香族四酸二酢與有機(jī)娃二酢的混合物中，有機(jī)娃二酢所占的摩爾 百分比為10-50 %，所述芳香族二胺與有機(jī)娃二胺的混合物中，有機(jī)娃二胺所占摩爾百分比 為 10-50%。
[0030] 所述有機(jī)娃改性聚酷亞胺薄膜可參照現(xiàn)有技術(shù)制備，優(yōu)選地，所述有機(jī)娃改性聚 酷亞胺薄膜由包括W下步驟的方法制備：
[0031] (1)將二胺類化合物用溶劑溶解，加入二酢類化合物攬拌反應(yīng)2-地，得到聚酷胺 酸硅氧烷樹(shù)脂溶液；
[0032] (2)將聚酷胺酸硅氧烷樹(shù)脂溶液涂布形成薄層，室溫放置1-化，階梯升溫至 200-250°C進(jìn)行熱酷亞胺化反應(yīng)，降溫后進(jìn)行膜層剝離，得到有機(jī)娃改性聚酷亞胺薄膜。
[0033] 所述涂布形成薄層具體可W采用刷涂、噴涂、流延、淋涂等方式在可剝離且耐高溫 的載體上形成薄層，高溫反應(yīng)后形成薄膜。
[0034] 所述溶劑包括但不限于N，N-二甲基甲酯胺、N-甲基化咯燒酬、四氨巧喃、氯仿和 丙酬。
[0035] 優(yōu)選地，所述階梯升溫至200-250°C進(jìn)行熱酷亞胺化反應(yīng)的過(guò)程為由室溫0. 5-比 升至 80-100°C，0. 5-比升至 120-150°C，0. 5-比升至 180-200°C，0. 5-比升至 220-250°C，再 恒溫反應(yīng)1-化。
[0036] 優(yōu)選地，所述芳香族四酸二酢選自3, 3'，4, 4' -二苯酸四酸二酢、3, 3'，4, 4' -S 苯二酸四酸二酢、3,3'，4,4'-對(duì)苯二酸四酸二酢中的一種或幾種。
[0037] 優(yōu)選地，所述芳香族二胺選自4,4'-二氨基二苯酸、3