一種可熱返修的導(dǎo)熱薄膜粘結(jié)劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于LED路燈粘結(jié)鋁基板與散熱基板中可熱返修導(dǎo)熱薄膜粘結(jié)劑。該粘結(jié)劑主要由環(huán)氧樹脂、改性固化劑、改性增韌劑、氫氧化鋁、熱返修助劑、導(dǎo)熱填料組成，該組合物可通過涂布方式制成半固化的薄膜粘結(jié)劑。該薄膜粘結(jié)劑在200oC以下粘結(jié)穩(wěn)定，在加熱到200~250oC時，粘結(jié)劑中的改性固化劑、改性增韌劑、熱返修助劑、氫氧化鋁分解，降低交聯(lián)密度，粘結(jié)強度降低，能進行鋁基板和散熱基板之間的剝離返修，這有利于回收利用檢測完好的鋁基板和散熱基板。
【專利說明】一種可熱返修的導(dǎo)熱薄膜粘結(jié)劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于大功率LED路燈鋁基板與散熱器基板之間連接的一種可熱返修的導(dǎo)熱薄膜粘結(jié)劑。
【背景技術(shù)】
[0002]對于LED路燈而言，光效是燈具設(shè)計師關(guān)注的重點，LED模組的低結(jié)溫是實現(xiàn)長壽命和高光效的至關(guān)因素。LED光電轉(zhuǎn)換效率在15~20%，其余的電能幾乎全部轉(zhuǎn)換成熱能，因此在LED產(chǎn)品工作時，將會產(chǎn)生大量的熱量。當溫度超過一定值時，器件的失效率將呈指數(shù)規(guī)律攀升，元件溫度每上升2V，可靠性將下降10%。當多個LED密集排列組成路燈時，熱量的聚集效應(yīng)更為嚴重，溫度每升高I °C，LED的發(fā)光強度會相應(yīng)減少I %左右。LED路燈鋁基板和與散熱基板表面會存在一定波紋、凹凸不平，接觸時不能完全貼合，界面存在空氣，空氣的導(dǎo)熱系數(shù)低至0.024ff/m.K影響散熱，此時需要填補一些可流動變形的熱界面材料，這些材料為導(dǎo)熱系數(shù)在0.6~2W/m.K之間的導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱膠，在一定壓力下可以浸潤基材表面提高導(dǎo)熱性。導(dǎo)熱膏在12(T130°C長期使用，硅油會溢出、干涸和粉化失效。發(fā)明專利CN101812280A公布了一種導(dǎo)熱絕緣膠，導(dǎo)熱膠涂敷成一定厚度的薄層，固化后永久不會失效，缺點是涂敷厚度不能均勻一致，涂敷厚度大了熱阻升高。發(fā)明專利CN 101538397A、CN200910194390.X公開的導(dǎo)熱絕緣膠膜將導(dǎo)熱膠制成厚度均一的薄膜粘結(jié)劑，使用方便。傳統(tǒng)環(huán)氧類導(dǎo)熱薄膜粘結(jié)劑粘結(jié)強度高，因為操作失誤，鋁基板粘結(jié)散熱器基板牢固，不能拆卸和返修，只好廢棄扔掉。本發(fā)明設(shè)計一種可熱返修的導(dǎo)熱薄膜粘結(jié)劑，在需要維修、返修時加熱到20(T250°C，導(dǎo)熱薄膜粘結(jié)層破壞，檢測完好的鋁基板或散熱基板可以再次回收利用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，公開一種在20(T250°C可以返修的導(dǎo)熱薄膜粘結(jié)劑，粘結(jié)劑中的固化劑、增韌劑以及發(fā)泡助劑等在20(T250°C發(fā)生熱分解，交聯(lián)密度降低，粘結(jié)力降低，可以實現(xiàn)PCB線路基板與散熱器基板之間的輕易剝離?？煞敌薜膶?dǎo)熱薄膜粘結(jié)劑由環(huán)氧樹脂，改性環(huán)氧固化劑，改性增韌劑，熱可返修助劑，取代脲促進劑，氫氧化鋁，導(dǎo)熱填料以及降粘劑組成。
[0004]組合物中的環(huán)氧樹脂為高粘度和低粘型環(huán)氧樹脂混合物，該混合物按100質(zhì)量份計，高粘度環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當量217~237g/Eq)、雙酚F環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當量)，低粘度環(huán)氧樹脂為鄰苯二甲酸二縮水甘油酯，環(huán)己二醇二縮水甘油醚，高粘度環(huán)氧樹脂與低粘度環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為4:1，即組合物中的環(huán)氧樹脂為80質(zhì)量份高粘度環(huán)氧樹脂和20份低粘度環(huán)氧樹脂的混合物。
[0005]組合物中所述所述在20(T250°C能發(fā)生熱分解的改性環(huán)氧固化劑為端異氰酸酯類化合物與雙氰胺的合成反應(yīng)產(chǎn)物，改性固化劑相對100份環(huán)氧樹脂的用量為50-80份；端異氰酸酯酯類化合物為二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與1，2-丙二醇的反應(yīng)產(chǎn)物。[0006]二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與1，2-丙二醇的摩爾質(zhì)量比為2:1，向攪拌反應(yīng)釜中投入1，2-丙二醇，并在9(Tl20°C抽真空脫水I小時，冷卻至65~70°C，加入MDI，以及與MDI等同質(zhì)量份的聚氨酯級二甲苯，反應(yīng)I小時，再升溫至80°C反應(yīng)2小時，真空蒸餾脫除二甲苯得到端異氰酸酯化合物。
【權(quán)利要求】
1.權(quán)利要求1，一種可熱返修的導(dǎo)熱薄膜粘結(jié)劑組成如下，環(huán)氧樹脂100份，改性環(huán)氧固化劑50-80份，改性增韌劑25~35份，熱可返修助劑1~5份，取代脲促進劑~3份，氫氧化鋁130-200份，導(dǎo)熱填料300-500份，降粘劑f 5份；改性環(huán)氧固化劑、改性增韌劑、以及熱可返修助劑是在20(T250°C能發(fā)生熱分解的化合物。
2.權(quán)利要求2，權(quán)利要求1中所述的環(huán)氧樹脂為高粘度和低粘型環(huán)氧樹脂組合物，高粘度環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當量217~237g/Eq)、雙酚F環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當量175^185g/eq )，低粘度環(huán)氧樹脂為六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、環(huán)己二醇二縮水甘油醚；高粘度環(huán)氧樹脂與低粘度環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為4:1。
3.權(quán)利要求3，權(quán)利要求1中所述在20(T250°C能發(fā)生熱分解的改性環(huán)氧固化劑為端異氰酸酯類化合物與雙氰胺的合成反應(yīng)產(chǎn)物。
4.權(quán)利要求4，權(quán)利要求3中所述的異氰酸酯酯類化合物為4，4’- 二苯基二異氰酸酯與1，2-丙二醇的反應(yīng)產(chǎn)物，該反應(yīng)產(chǎn)物中的氨酯結(jié)構(gòu)在200°C以下穩(wěn)定，在20(T250°C受熱分解。
5.權(quán)利要求5，權(quán)利要求1中所述在20(T250°C能發(fā)生熱分解的改性增韌劑為端羥丙基硅油與二苯基甲烷二異氰酸酯的合成反應(yīng)產(chǎn)物，該合成產(chǎn)物分子兩端為異氰酸酯基，能與高黏度環(huán)氧樹脂中的羥基發(fā)生預(yù)固化反應(yīng)，承擔增韌作用的同時，使薄膜粘結(jié)劑形成一定強度和粘性的薄膜粘結(jié)劑；20(T250°C分解產(chǎn)生的硅油表面張力低遷移到粘結(jié)界面，弱化膠的粘結(jié)強度，利于返修。
6.權(quán)利要求6，權(quán)利要求1中所述的熱可返修助劑為在20(T250°C能發(fā)生熱分解的發(fā)泡劑，包括但不限于偶氮二 甲酰胺、偶氮二甲酸鋇、發(fā)泡劑H—種或多種混合物；這些發(fā)泡劑在20(T250°C分解釋放出大量小分子氣體，鼓泡并破壞膠層的致密結(jié)構(gòu)利于返修。
7.權(quán)利要求7，權(quán)利要求1中所述的取代脲促進劑為VicbaseEH3539,熱活化溫度為130°C，活化放出二甲胺促進環(huán)氧樹脂固化。
8.權(quán)利要求8，權(quán)利要求1中的氫氧化鋁平均粒徑為I微米，氫氧化鋁在200°C以上能逐步脫水分解成氧化鋁，產(chǎn)生的水氣溢出鼓泡，降低膠層強度利于返修。
9.權(quán)利要求9，權(quán)利要求1中所述的導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氮化硼、鋁粉、銅粉等，填料粒徑D50為0.1~100微米。
10.權(quán)利要求10，可返修的導(dǎo)熱薄膜粘結(jié)劑制備方法如下，將環(huán)氧樹脂、改性增韌劑、熱可返修助劑、取代脲促進劑按計量加入雙行星攪拌機并抽真空脫泡10分鐘，分批加入小粒徑、中粒徑、大粒徑導(dǎo)熱填料，每批加料后抽真空攪拌10分鐘，混合均勻的預(yù)混料加入三輥研磨機研磨，然后再用二甲苯/丙二醇甲醚醋酸酯混合溶劑稀釋到一定粘度，再涂布在玻璃纖維布、聚酰亞胺膜、導(dǎo)熱聚酰亞胺膜、聚酯膜、導(dǎo)熱聚酯膜兩邊，并在65~85°C預(yù)固化10^20分鐘得到可返修的導(dǎo)熱薄膜粘結(jié)劑。
【文檔編號】C09J9/00GK103740312SQ201310651271
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】葉浪, 楊小王, 卜斌 申請人:賽倫（廈門）新材料科技有限公司