[发明专利]一种用于电子元器件的导热绝缘涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料工艺领域，具体涉及一种用于电子元器件的导热绝缘涂料及其制备方法。

背景技术

由于集成技术和组装技术的迅速发展,电子元件、逻辑电路的体积成千成万倍地缩小,对材料的散热性提出了更高的要求。具有良好导热性能的金属及其氧化物由于电绝缘性、耐化学腐蚀性及成型工艺性能较差,难以适应实际的使用要求。因此,迫切需要研制高导热性能的绝缘高分子复合材料。

制备高导热的高分子材料有两种途径。第一种是制备具有良好导热结构的高分子材料，如具有共轭结构的聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等材料。这些材料共轭结构大,能够利用电子传递机制很好地导热,这些材料的导热性能比较好，但同时也具有导电性能；也可以通过提高聚合物结晶性，利用声子导热机制导热，制备具有高导热结构的高分子。用这种方式来制备导热绝缘材料对设备、工艺要求很高,较难实现工业化生产。导热绝缘高分子材料制备的第二种途径，就是向聚合物中填充导热组分来制备高分子复合材料，通用的高导热组分是高导热的无机物。当无机物的用量较少时，填料虽均匀分散在树脂中，但彼此间未能形成相互接触和相互作用，对材料的导热性能提高不大。但是当无机物的填充量达到相应的临界值后，无机物相互连接，形成一个类似网状或链状的导热网络。当导热网络的方向与热流方向一致时，材料的导热性能显著提高。这种方法简单，易于工业化生产，也是目前导热绝缘高分子材料研究的主要方向。

公开号为CN102757712A的中国专利文献，以环氧树脂为基体，在此基础上直接掺加经硅烷偶联剂改性的BN纳米级高导热颗粒，制备出高导热绝缘漆。该绝缘漆具有优良的导热性和耐表面击穿能力。该漆膜需要在高温炉中经过60℃1h，120℃1.5h，150℃2h梯度升温连续烘烤制得。

公开号为CN102690597A的中国专利文献公开一种在聚酰胺酰亚胺树脂中加入绝缘导热填料的绝缘导热涂料。该绝缘导热填料为三氧化二铝、氮化硅、碳化硅、氮化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化铍、氧化性或碳粉中的任意1种或至少2种的组合。该绝缘漆需要在0.8mm的铜导体上涂布烧结制得的漆包线。

公开号为CN102559048A的中国专利文献公开了一种在环氧改性有机硅绝缘导热耐高温涂料的制备方法。该涂料由环氧改性有机硅树脂、填料、偶联剂、溶剂组成。该发明解决了涂料同时兼顾绝缘、导热、耐高温的性能问题。该漆膜需要在160℃固化30min制得。

公开号为CN102139263A的中国专利文献公开一种聚醚醚酮导热绝缘涂料的使用方法。该方法是将制备完成后未经冷却的聚醚醚酮导热绝缘涂料，直接涂覆在基体材料上，将涂覆后基体材料用水清洗，除去溶剂和无机盐后，放入烘箱中在180℃下干燥3-5小时，然后将材料放在真空烧结炉中，在380～400℃烧结5～10分钟，得到表面涂覆有聚醚醚酮的基体材料。该导热绝缘涂料是在聚醚醚酮的合成的过程中，加入导热无机填料获得的。该涂料具有良好的导热性、绝缘性和韧性，可以广泛应用于不粘锅、化工防腐。

上述这些绝缘导热涂料都是需要在高温下固化半小时以上才能达到较好的性能。这样既消耗了能源，又降低了涂料的使用效率，很不符合当前经济快速发展的需求。

发明内容

本发明提供了一种具有固化速度快，高导热性，不影响电子器件精密度，同时绝缘性优异的用于电子元器件的导热绝缘涂料及其制备方法。

一种用于电子元器件的导热绝缘涂料，以重量份数计，原料组成为：

所述纳米碳化硅的粒径为40～100nm；

所述的阳离子引发剂为二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟锑酸盐和/或二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟磷酸盐。

作为优选，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂环族环氧树脂、环氧化大豆油、有机硅改性环氧树脂中的至少一种。这些树脂具有较好的电绝缘性、耐高温、耐化学性，经阳离子固化，体积收缩小，对金属基材有较好的附着力，同时也不会使基材变形，不影响精密度。

进一步优选，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂和环氧化大豆油，双酚A环氧树脂和环氧化大豆油的质量比为1.5～4:1。该特定比例下、特点组成的环氧树脂经阳离子固化后，可使漆膜做到硬而韧的有效协调。

作为优选，所述的活性稀释剂选自苯基缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、季戊四醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的至少一种。这些活性稀释剂的加入可以提高所述的导热绝缘涂料的适应期，并能提高所述导热绝缘涂料所形成的涂层的韧性。