一种导热电子材料组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子材料技术领域，具体涉及一种导热电子材料组合物。
【背景技术】
[0002] 复合材料是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础 材料，同时也对改造农业、化工、建材等传统产业具有十分重要的作用。进入21世纪以来， 全球复合材料市场快速增长，亚洲尤其中国市场增长较快。2003~2008年间中国年均增速 为15%，印度为9. 5%，而欧洲和北美年均增幅仅为4%。复合材料种类繁多，用途广泛，其 中的电子复合材料正在形成一个规模宏大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极 为重要的战略意义。
[0003] 环氧树脂具有优良的粘接性、热稳定性以及优异的耐化学药品性，作为胶粘剂、涂 料和复合材料等的树脂基体，广泛应用于水利、交通、机械、电子、家电、汽车及航空航天等 领域。按环氧树脂固化方式的不同，环氧树脂涂料可分为常温固化型、自然干燥型、烘干型 以及阳离子电泳环氧涂料。但环氧树脂含有大量的环氧基团，固化后交联密度大、质脆、耐 候性和耐湿热性较差，因而难以满足工程技术的要求，其应用受到一定的限制。近年来，电 子材料等方面要求环氧树脂材料具有更好的综合性能，特别是导热性，同时还需要其具有 一定的韧性，所以对环氧树脂的改性已成为一个研究热点。
[0004] 石墨具有良好的化学稳定性、耐腐蚀性、导热性，被广泛用于石油化工、湿法冶金、 酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，用于制作热交换器等设备。但是石墨粉与有机材料 相容性很差，用于有机物改性是往往导致材料力学性能下降等缺陷。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种导热电子材料组合物，具有良好的耐导热性，同时力学 性能优异，可以用于电子传输、电气设备。
[0006] 为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种导热电子材料组合物，由以 下重量份的原料熔融混合制得：
[0007] Ν, Ν' -羰基二咪唑 1. β~L 8份 四官能团环氧树脂 1~10份 三正丁胺 12~16份 二氢吲哚-2, 3-二酮 1. 5~2. 2份 2, 6-二(4-氨基苯氧基)苯甲腈 6~8份 填料 9~12份 脂环族环氧树脂 期~携份 三乙酸钠 2~2. 5汾 丙烯醛 1~1.5份
[0008] 所述填料由二氧化硅、氟化镱、钛白粉以及磷酸铝煅烧得到。
[0009] 本发明中，所述填料的制备方法为，首先将石墨粉、氟化镱、钛白粉以及磷酸铝混 合球磨后再过1000目标准筛，制得混合粉末；将混合粉末于850°C煅烧1小时；再于1300°C 煅烧5小时，急冷，得到玻璃块体；最后将玻璃块体球磨2小时后，再过800目标准筛，即制 得填料。钛白粉优选金红石型钛白粉。
[0010] 优选的，所述导热电子材料组合物由以下重量份的原料熔融混合制得：
[0011] Ν，Ν'-羰基二咪唑 1.7份 四官能团环氧树脂 9份 H正丁胺 15份 二氢吲哚-? 3-二爾 2汾 2, 6-二(4-氨基苯氧基)苯甲腈 7份 填料 10份 脂环族环氧树脂 10份 三乙酸钠 2. 2份 丙烯醛 1.3份。
[0012] 本发明中，所述四官能团环氧树脂为Ν，Ν，Ν'，Ν' -四环氧丙基-4, 4' -二氨基二苯 甲烷；所述脂环族环氧树脂为双（(3, 4-环氧环己基）甲基）己二酸酯；所述石墨粉、氟化 镱、钛白粉以及磷酸铝的质量比为I : 0.3 : 0.8 : 0.6。
[0013] 现有掺杂型有机无机高分子杂化材料由于结构上的差异，无机材料与聚合物间相 容性差，由此导致无机材料与高分子材料之间发生相分离，影响复合材料性能；并且无机材 料在聚合物材料中分散性差，导致发生应力集中，致使材料力学性能下降。本发明中，填料 先经过处理，为良好的添加剂，这些添加剂能通过空间位阻稳定作用使各个组分稳定分散， 达到较好的相容效果；在制备聚合物的反应过程中，能将各组分串联，形成韧性好、有一定 交联密度的固体产品，克服了掺杂型高分子体系中异质体亲和性小，材料导热性和力学性 能差等缺点。
[0014] 本发明中，二氢吲哚-2, 3-二酮可以在树脂固化时形成小分子络合点，有利于树 脂体系交联均匀；不仅利于体系的反应，增加固体复合材料各组分的相容性，与丙烯醛、 2, 6-二（4-氨基苯氧基）苯甲腈协同，在受冲击下防止材料失效，增加分子链的活动能力， 提高电子材料的力学性能。
[0015] 本发明公开的制备导热电子材料组合物原料中，添加剂粒子、小分子的引入破环 了环氧树脂固化物的对称的高刚性的结构，体系分散应力的微裂纹点增加，同时，良好的分 散使得刚性的添加剂粒子与树脂基团之间具有良好的界面相互作用，使得应力在粒子和基 体之间相互传递；能够有效阻止微裂纹的生长，提高体系韧性。本发明利用的复合物组成合 理，各组成分之间相容性好，由此制备得到了导热电子材料组合物，具有良好的导热性能、 力学性能，满足导热电子材料组合物的发展应用。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合实施例对本发明作进一步描述：
[0017] 实施例
[0018] 根据表1的组成，将三乙酸钠溶于乙醚配制三乙酸钠乙醚溶液；将Ν，Ν' -羰基二 咪唑加入乙醇中配制Ν，Ν'-羰基二咪唑乙醇溶液；将脂环族环氧树脂与丙烯醛混合，然后 加入三正丁胺，于KKTC搅拌30分钟；再加入二氢吲哚-2, 3-二酮，继续搅拌30分钟；然 后加入四官能团环氧树脂，于150Γ搅拌30分钟；再加入填料，继续搅拌1小时；最后加入 2, 6-二（4-氨基苯氧基）苯甲腈；调整温度为90°C，搅拌45分钟；调整温度为50°C，依次 加入三乙酸钠乙醚溶液、Ν，Ν' -羰基二咪唑乙醇溶液，搅拌均匀，旋蒸除去溶剂，即为导热电 子材料组合物。
[0019] 表1各原料组成/g
[0021] 首先将IKg石墨粉、300g氟化镱、800g钛白粉以及600g磷酸铝混合球磨后再过 1000目标准筛，制得混合粉末；将混合粉末于850°C煅烧1小时；再于1300°C煅烧5小时， 急冷，得到玻璃块体；最后将玻璃块体球磨2小时后，再过800目标准筛，即制得填料。
[0022] 性能测试
[0023] 导热电子材料组合物经过180°C 1小时+220°C 1小时固化后测试性能。采用DSC 测试玻璃化转变温度；利用液晶式摆锤冲击试验机测试冲击强度；利用导热分析仪测试导 热系数。上述导热电子材料组合物的性能测试结果见表2。
[0024] 表2导热电子材料组合物的性能
[0026] 综上，本发明公开的导热电子材料组合物组成合理，各组成分之间相容性好，由此 制备得到了导热电子材料组合物，具有良好的导热性、力学性能，满足导热电子材料组合物 的发展应用。
【主权项】
1. 一种导热电子材料组合物，其特征在于：所述导热电子材料组合物由W下重量份的 原料烙融混合制得： N，Ν' -獸基二眯嗤 1.6~1.8份 四官能团环氧树脂 8~10份 S正了胺 12~16份 二氨吗I噪-2, 3-二醜 1. 5~2. 2份 2, 6-二(4-氨基苯氧載苯甲腊 6~8份 填料 9~12份 脂环族环氧树脂 38~43份 Ξ艺酸钢 2~2. 5份 丙帰酸 1;~1.日份 所述填料由石墨粉、氣化镜、铁白粉W及憐酸侣般烧得到。2. 根据权利要求1所述导热电子材料组合物，其特征在于：所述填料的制备方法为，首 先将石墨粉、氣化镜、铁白粉W及憐酸侣混合球磨后再过1000目标准筛，制得混合粉末；将 混合粉末于850°C般烧1小时；再于1300°C般烧5小时，急冷，得到玻璃块体；最后将玻璃块 体球磨2小时后，再过800目标准筛，即制得填料。3. 根据权利要求1所述导热电子材料组合物，其特征在于：所述铁白粉为金红石型铁 白粉。4. 根据权利要求1所述导热电子材料组合物，其特征在于：所述四官能团环氧树脂为 N，N，Ν'，Ν' -四环氧丙基-4, 4' -二氨基二苯甲烧。5. 根据权利要求1所述导热电子材料组合物，其特征在于：所述脂环族环氧树脂为双 ((3, 4-环氧环己基）甲基）己二酸醋。6. 根据权利要求1所述导热电子材料组合物，其特征在于：所述石墨粉、氣化镜、铁白 粉W及憐酸侣的质量比为1 : 0.3 : 0.8 : 0.6。7. 根据权利要求1所述导热电子材料组合物，其特征在于：所述导热电子材料组合物 由W下重量份的原料烙融混合制得： N，矿-叛基二咪哇 1.7份 四官能团环氧树脂 9微 Η正了胺 1日化 二氨巧I噪-2, 3-二觀 2份 2, 6-二(4-氨基苯氧基)苯甲腊 7份 填料 10份 脂环族环氧树脂 觀微 兰乙酸钢 2.2化 两婦醒 1. 3份。
【专利摘要】本发明涉及一种导热电子材料组合物，由N,Nˊ-羰基二咪唑、四官能团环氧树脂、三正丁胺、二氢吲哚-2,3-二酮、2,6-二(4-氨基苯氧基)苯甲腈、填料、脂环族环氧树脂、三乙酸钠、丙烯醛混合得到。本发明公开的制备方法中原料来源广泛，制备过程简单可控只需常规操作，易于产业化，由此制备得到了导热电子材料组合物，具有良好的导热性、力学性能，满足导热电子材料组合物的发展应用。
【IPC分类】C08K3/32, C08K5/07, C08K3/04, C08K5/3417, C08K13/06, C08K3/16, C08K3/22, C08K5/315, C08L63/00
【公开号】CN105400134
【申请号】CN201510764852
【发明人】杨和荣
【申请人】吴江市莘塔前进五金厂
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月11日