本发明涉及复合绝缘材料技术领域，具体涉及一种高导热胶。
背景技术：
随着汽车、电气、电子等领域的发展与产品性能的不断提高，大部分设备均要求材料能够快速的传输热量，否则容易引起设备局部过热、绝缘工件膨胀变形甚至开裂等问题，从而影响系统的正常运行然而，常规的树脂是热的不良导体，导热系数一般为0.20～0.30w/(m·k)。因此，如何制备具有良好导热性能的绝缘材料是广泛研究的课题。
此外，环氧灌封/浇注绝缘具有提高电气、电子设备的介电性能、机械强度、导热性和耐环境性等诸多优点，但是仍然存在一些尚待解决和完善的问题。环氧分子中含有大量的环氧基团，环氧树脂在固化后交联密度高，分子链间缺少滑动，内应力大，导致固化物质发脆，极易出现开裂现象。开裂将使产品性能下降，导致击穿、脱落,使产品寿命和可靠性受到损害。产生开裂的应力主要来自于两点。一方面，环氧树脂的固化属于放热反应，固化时放出的热量分布不均引起的应力集中。另一方面，在浇注件中往往镶嵌着铜、铝、铁芯、线圈等金属嵌件，由于树脂和这些金属具有不同的热膨胀系数，若设计不合理或是操作不当都将导致应力分布不均。
技术实现要素：
为了克服以上问题，本发明旨在提供一种高导热胶，避免固化收缩率的增加和固化物热膨胀系数的提高的同时，提高导热效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高导热胶，其包括：环氧树脂、酸酐类固化剂、固化促进剂，以及无机导热材料。
在一些实施例中，所述无机导热材料为氧化铝、氮化硼、和/或氮化铝。
在一些实施例中，所述高导热胶中还具有支化结构的增韧剂；所述具有支化结构的增韧剂的分子结构式为：
r1为-(coc6h4cooch2ch2o)m1h，r2为-(coc6h4cooch2ch2o)m2h，r3为-(coc6h4cooch2ch2o)m3h；其中，m1≥1，m2≥1，m3≥1。
在一些实施例中，所述具有支化结构的增韧剂为采用苯酐和醇类反应形成的聚酯。
在一些实施例中，所述醇类为二元醇或三元醇。
在一些实施例中，所述高导热胶包括按重量份数的成分和配比如下：
环氧树脂，20～50份；
酸酐类固化剂，15～45份；
高导热材料7～400份；
固化促进剂，0.01～0.3份。
在一些实施例中，所述高导热胶包括按重量份数的成分和配比如下：
环氧树脂，20～50份；
酸酐类固化剂，15～45份；
高导热材料7～400份；
具有支化结构的增韧剂，5～30份；
固化促进剂，0.01～0.3份。
在一些实施例中，所述环氧树脂的环氧值为0.105eq/100g～1.000eq/100g；酸酐类固化剂选自于芳香族酸酐、脂肪族酸酐和脂环族酸酐之一种或几种。
在一些实施例中，固化促进剂选自于苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、n,n-二甲基苯胺、二乙胺基丙胺、2-乙基-4-甲基咪唑、乙酰丙酮络、乙酰丙酮锌、苄基三甲基氯化铵、三乙醇胺硼酸盐、三乙醇胺钛酸酯、三苯基膦及其盐、1,8-二氮杂-双环(5,4,0)-7-十一碳烯及其有机盐和2-苯基咪唑啉之一种或几种。
本发明的高导热胶，通过在环氧树脂中引入无机导热材料，实现了无机导热材料与有机材料的融合，从而提高了环氧树脂的导热性能；同时，相比于现有技术中采用长链线型增韧剂将引起收缩率的增加和固化物热膨胀系数的提高的问题，本发明使用的增韧剂分子具有支化结构，能够避免固化收速率的增加和固化物热膨胀系数的提高。同时该分子中含有具有刚性结构的苯环和具有柔性的碳碳及碳氧单键，能够起到确保耐热性和增韧的作用。因此起到了产品的耐冷热冲击性能。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合具体实施例，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
本发明的高导热胶，包括环氧树脂、酸酐类固化剂、固化促进剂、填料，以及无机导热材料。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本实施例中高导热胶，包括：环氧树脂、无机导热材料、酸酐类固化剂、固化促进剂，以及具有支化结构的增韧剂。
这里，具有支化结构的增韧剂的分子结构式为：
r1为-(coc6h4cooch2ch2o)m1h，r2为-(coc6h4cooch2ch2o)m2h，r3为-(coc6h4cooch2ch2o)m3h；其中，m1≥1，m2≥1，m3≥1。
该具有支化结构的增韧剂的制备方法包括：采用苯酐和醇类作为原料，在100～250℃条件下发生聚合反应形成得到聚酯产物。具体的，醇类可以为二元醇或三元醇，例如，乙二醇、丙三醇等。需要说明的是，聚合反应所采用的设备可以为常规聚合反应设备，这里不做限制。
本实施例中，高导热胶按照重量份数的成分及配比如下：
环氧树脂，20～50份；
酸酐类固化剂，15～45份；
高导热材料7～400份；
固化促进剂，0.01～0.3份。
进一步的，由于引入了具有支化结构的增韧剂，因此这里的高导热胶包括按重量份数的成分和配比可以如下：
环氧树脂，20～50份；
酸酐类固化剂，15～45份；
具有支化结构的增韧剂，5～30份；
固化促进剂，0.01～0.3份；
高导热材料7～400份。
其中，无机导热材料可以选自氧化铝、氮化硼、和/或氮化铝；环氧树脂的环氧值可以为0.105eq/100g～1.000eq/100g。氧化铝可以为40～400，氮化硼或氮化铝可以为10～50。酸酐类固化剂可以选自于芳香族酸酐、脂肪族酸酐和脂环族酸酐之一种或几种。固化促进剂可以选自于苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、n,n-二甲基苯胺、二乙胺基丙胺、2-乙基-4-甲基咪唑、乙酰丙酮络、乙酰丙酮锌、苄基三甲基氯化铵、三乙醇胺硼酸盐、三乙醇胺钛酸酯、三苯基膦及其盐、1,8-二氮杂-双环(5,4,0)-7-十一碳烯及其有机盐和2-苯基咪唑啉之一种或几种。填料的平均粒径可以为1μm～50μm。
根据本实施例的高导热胶的成分，以下示例出高导热胶的样品1～10和对比样品a，表一中的样品，所采用的环氧树脂的环氧值为0.50eq/100g，填料硅粉的平均粒径为1μm～50μm。具体如表一和表二所示。
表一
表二
此外，本实施例中的其它样品，与实施例1～48不同的是，将脂环族酸酐替换为脂肪族酸酐；或者酸酐；或者芳香族酸酐和脂肪族酸酐；或者芳香族酸酐和脂环族酸酐；或者脂肪族酸酐和脂环族酸酐；或者为芳香族酸酐、脂肪族酸酐和脂环族酸酐的混合物。
此外，本实施例中的其它样品，与实施例1～48不同的是，将苄基二甲胺替换为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、n,n-二甲基苯胺、二乙胺基丙胺、2-乙基-4-甲基咪唑、乙酰丙酮络、乙酰丙酮锌、苄基三甲基氯化铵、三乙醇胺硼酸盐、三乙醇胺钛酸酯、三苯基膦及其盐、1,8-二氮杂-双环(5,4,0)-7-十一碳烯及其有机盐和2-苯基咪唑啉中的一种或多种；或者苄基二甲胺与2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、n,n-二甲基苯胺、二乙胺基丙胺、2-乙基-4-甲基咪唑、乙酰丙酮络、乙酰丙酮锌、苄基三甲基氯化铵、三乙醇胺硼酸盐、三乙醇胺钛酸酯、三苯基膦及其盐、1,8-二氮杂-双环(5,4,0)-7-十一碳烯及其有机盐和2-苯基咪唑啉中的一种或多种的混合。
此外，本实施例中的其它样品，与实施例1～28不同的是，将氧化铝替换为氧化铝、氮化硼和氮化铝的两种或三种混合；与实施例29～48不同的是，将氮化铝或氮化硼替换为氧化铝、氮化硼和氮化铝的两种或三种混合。
此外，本实施例中的其它样品，与实施例1～48不同的是，所采用的环氧树脂的环氧值为0.100eq/100g或者所采用的环氧树脂的环氧值为1.000eq/100g。
此外，本实施例的其它样品，与实施例1～48不同的是，将氧化铝替换为氮化铝，或者替换为氮化硼；或者替换为氧化铝、氮化硼、氮化铝中任意两者的组合或三者的组合。
请参阅表三，为了对比本实施例的高导热胶的导热性能，采用了表三中所示的对比样品a4。
表三导热系数测试。
对本实施例的样品1～48和对比样品a1～a4进行导热系数测试，如表四所示。
表四
从表四结果中，得到，本实施例的高导热胶具有良好的导热效果，远远高于常规环氧树脂或导热胶。
请参阅表五，为了对比本实施例的高导热胶的耐冷热抗冲击性能，采用了表四中所示的对比样品b。
表五冷热冲击试验：
准备四十组试验样品，每组试验样品包含样品1～48以及对比样品a1～a4和b，每组试验样品分别进行冷热冲击试验。第一组到第四十组试验样品的冷热冲击次数逐渐递增。
首先，预处理，将被测样品放置在正常的试验大气条件下，直至达到温度稳定。
其次，初始检测，将被测样品与标准要求对照，符合要求后直接放入高低温冲击试验箱。
然后，每组试验样品的一次冷热冲击过程包括：
1)试验样品应按标准要求放置在试验箱内，并将试验箱内温度升到指定点，保持一定的时间至试验样品达到温度稳定。
2)低温阶段冲击，在5min内将试验样品转换到已调节到-40℃的低温试验箱内，保持1h或者直至试验样品达到温度稳定。
3)高温阶段冲击，在5min内将试验样品转换到已调节到150℃的高温试验箱内，保持1h或者直至试验样品达到温度稳定。
4)按照上述步骤1到3进行所需次数的冷热冲击。需要说明的是，根据样品大小与空间大小，时间可能会略有误差。
其次，将试验样品从试验箱内取出后，应在正常的试验大气条件下进行恢复，直至试验样品达到温度稳定。
最后，检测是否有开裂。
表六为在相应-40到150℃条件下，施加冷热冲击后样品的是否开裂。
通过第一组到第四十组试验样品，分别得出样品1～48以及对比样品a1～a4、b发生断裂的冷热冲击次数，如下表六中所示结果：
表六耐冷热抗冲击性能测试结果
从表六中可以看到，本实施例的上述样品1～48中均采用了及具有支化结构的增韧剂(上述分子式所示)，在-40到150℃条件下，施加冷热冲击40次冷热冲击后，样品均没有开裂。而相比于样品28和对比样品48，对比样品a1和b在1～10次冷热冲击时就发生了开裂。
因此，本实施例的高导热胶，采用了无机导热材料和环氧树脂的融合，提高了导热效率。由于采用了具有支化结构的增韧剂，提高了产品的耐冷热冲击性能。
相比于现有技术中采用长链线型增韧剂将引起收缩率的增加和固化物热膨胀系数的提高的问题，本发明使用的增韧剂分子具有支化结构，能够避免固化收速率的增加和固化物热膨胀系数的提高。同时该分子中含有具有刚性结构的苯环和具有柔性的碳碳及碳氧单键，能够起到确保耐热性和增韧的作用。因此起到了产品的耐冷热冲击性能。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。