[发明专利]一种高耐热、高导热绝缘材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐热、高导热绝缘材料的制备方法，包括如下步骤：（1）将固含量为25%‑30%的有机硅醇溶液5‑20重量份与氧化铝粉体30重量份混合，发生缩合反应；（2）将浆料注入聚四氟乙烯模具中，挥发除去水和乙醇等溶剂，同时使部分羟基发生缩聚反应；（3）利用真空层压机对缩聚产物进行层压，得到绝缘材料。本发明的有机硅醇溶液与氧化铝粉体混合时，因为极性相近与空间位阻小，有机硅醇可充分润湿氧化铝粉体，绝缘材料组成和性能的均匀性可明显提高，明显降低氧化铝粉体与有机基体之间的界面热阻，从而得到高导热的绝缘材料，有利于铝基覆铜板在高散热领域的推广使用。

技术领域

本发明涉及到铝基覆铜板技术领域，特别是涉及一种高耐热、高导热绝缘材料的制备方法。

背景技术

在LED照明领域，基板的耐热性能与导热性能对照明光效、器件使用寿命和可靠性均具有十分重要的意义。照明器件小、薄、轻的发展趋势，对基板散热提出了越来越高的要求，因此高耐热、高导热的散热基板，成为人们关注的焦点。

铝基覆铜板由铜箔、绝缘层和铝板组成。绝缘层主要采用玻纤布浸渍环氧树脂后烘烤而成，这种绝缘材料绝缘性能优良，易于加工，但导热系数较低(0.1-0.2W·m^-1·K^-1)，不能满足高散热产品的需要。

专利CN105704911A(一种高导热铝基板线路的制备方法)报道以环氧树脂、酚醛树脂为基础树脂，并以氧化铝、氮化铝、氮化硼为导热填料，搅拌混合后覆压在铝板上形成高导热的铝基板，其绝缘层的导热系数达2.2W·m^-1·K^-1，绝缘强度达到30-42kV·mm^-1。但氮化铝、氮化硼成本较高，应用受到限制。

绝缘材料的性能对高功率LED非常重要。目前绝缘材料所用的树脂大都是环氧树脂，存在耐温性较差的缺陷，无法满足大功率产品的耐温要求。同时，环氧树脂与无机粉体的相容性差，导致两相界面热阻大，严重影响复合材料的导热系数。此外，添加氮化铝、氮化硼将导致绝缘材料的生产成本提高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种高耐热、高导热绝缘材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高耐热、高导热绝缘材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将固含量为25％-30％的有机硅醇溶液5-20重量份与氧化铝粉体30重量份混合，然后通过加热，使浆料中的氧化铝粉体表面的-OH与硅醇中的-OH发生缩合反应，同时蒸发部分水和乙醇；

(2)将浆料注入聚四氟乙烯(PTFE)模具中，在60-100℃下加热8-12h以挥发除去水和乙醇等溶剂，同时使部分羟基发生缩聚反应；

(3)最后利用真空层压机对缩聚产物进行层压，得到高耐热、高导热的薄片型绝缘材料。

作为优选的，在上述的制备方法中，所述氧化铝粉体为球形，粒径为0.5μm、2.5μm、5μm、10μm中的一种或几种。

作为优选的，在上述的制备方法中，所述层压条件为：160℃、10MPa、5min。

作为优选的，在上述的制备方法中，所述有机硅醇溶液由甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷制成。其无机基团含量较高，耐温性优异，且与铝板的附着力良好。

作为优选的，上述的制备方法包括以下步骤：

(1)将甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷以及去离子水混合后，60℃下搅拌1.5h；有机硅烷发生水解，得到固含量为25％-30％的有机硅醇溶液；