一种胶水及其制备方法以及含有该胶水的胶带和元器件的制作方法

一种胶水及其制备方法以及含有该胶水的胶带和元器件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种胶水及其制备方法以及含有该胶水的胶带和元器件。能够提高胶水和胶带的散热效果和机械性能。本发明实施例提供一种胶水，所述胶水包括有机硅类胶粘剂以及散热组分，所述散热组分包括：纳米碳化硅和纳米氮化钛，其中，所述纳米碳化硅的粒径在30?800nm之间，所述纳米氮化钛的粒径在10nm?900nm之间。
【专利说明】
一种胶水及其制备方法以及含有该胶水的胶带和元器件
技术领域
[0001] 本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种胶水及其制备方法以及含有该胶水的胶 带和元器件。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的迅猛发展，集成电路的密集化及微型化程度越来越高，电子元件 变得更小且以更高的速度运行，使其对散热的要求越来越高。为了将热量从热源尽快散发 出去，目前出现了各种形形色色的散热方法，其中，最为常见的是:在散热器与电子元件的 发热部位之间连接导热片，导热片以水平热传导的方式将热量传递出去，效率较低，散热效 果不理想。
[0003] 在现有技术中，还有人利用散热胶带对电子元件进行散热，散热胶带由高分子聚 合物类基材、涂覆在该基材上的散热涂层及胶水层组成，然而，由于散热涂层通常通过热传 导的形式进行散热，高分子聚合物类基材的热传导性能差，不利于散热，为了改善其散热性 能，科研工作者将热传导性能优异的石墨材质和高分子聚合物类基材复合作为散热胶带的 基材，但是，由于石墨本身为片状结构，作为基材时容易发生粉碎或者损坏，散热效果还有 待进一步提尚。
[0004] 当然，在现有技术中，还有很多提高散热效果的方法，但是，现有的提高散热效果 的方法均停留在增大传热导热性能，实现散热胶带和发热元件的无缝接触的阶段，这样，对 材料的要求较高，并且导热性能虽然提高了，但是热量容易聚集起来不容易散发出去，散热 效果仍然不理想。

【发明内容】

[0005] 本发明的实施例提供一种胶水及其制备方法以及含有该胶水的胶带和元器件，能 够提高胶水和胶带的散热效果。
[0006] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0007] 第一方面，本发明实施例提供一种胶水，所述胶水包括有机硅类胶粘剂以及散热 组分，所述散热组分包括：纳米碳化硅和纳米氮化钛，其中，所述纳米碳化硅的粒径在30-800nm之间，所述纳米氮化钛的粒径在10nm-900nm之间。
[0008] 可选的，所述纳米碳化娃和纳米氮化钛的粒径在50-200nm之间。
[0009] 进一步可选的，所述纳米氮化钛在所述散热组分中的质量分数为15-40%。
[0010]优选的，所述散热组分还包括：纳米二氧化钛，所述纳米二氧化钛的粒径在30-800nm之间。
[0011]可选的，所述有机硅类胶粘剂为90-99份，所述散热组分为1-10份。
[0012]优选的，所述散热组分均匀分散于所述有机硅类胶粘剂中。
[0013] 第二方面，本发明实施例提供一种如上所述的胶水的制备方法，包括：
[0014] 将有机硅类胶粘剂和散热组分在有机溶剂的存在下混合并搅拌均匀，获得胶水；
[0015] 或者，将有机硅类胶粘剂的各反应组分和散热组分在有机溶剂的存在下进行原位 聚合反应，获得胶水。
[0016] 可选的，将有机硅类胶粘剂的各反应组分和散热组分在有机溶剂的存在下进行原 位聚合反应具体包括：
[0017] 步骤1)将分子量小于等于20万的硅橡胶、MQ硅树脂、散热组分和引发剂分散于有 机溶剂中；或者，将分子量大于20万的硅橡胶、MQ硅树脂和散热组分分散于有机溶剂中，获 得反应体系；
[0018] 步骤2)将所述反应体系的温度升至100-120°c ;
[0019]步骤3)在搅拌下，将所述催化剂滴加入所述反应体系中，滴加完成后在130-150 °C 继续反应1-2h。
[0020] 可选的，所述催化剂的滴加时间为l-3h。
[0021] 第三方面，本发明实施例提供一种胶带，包括:薄膜以及涂覆在所述薄膜表面上的 散热涂层，所述散热涂层包括如上所述的胶水，所述薄膜对8-15微米的红外光透过率大于 等于50%。
[0022]优选的，所述薄膜的厚度为10-200μπι。
[0023] 可选的，所述散热涂层的厚度为10_90μπι。
[0024] 优选的，所述胶带还包括:覆盖在所述散热涂层的表面的离型层，所述离型层的厚 度为 25-100μηι。
[0025] 第四方面，本发明实施例提供一种元器件，所述元器件的发热部位或/和散热部位 表面涂覆有如上所述的胶水；
[0026] 或者，所述元器件的发热部位或/和散热部位表面贴附有如上所述的胶带。
[0027] 本发明实施例提供了一种胶水及其制备方法以及含有该胶水的胶带和元器件，由 于所述散热组分包括纳米碳化硅和纳米氮化钛，碳化硅具有导热系数高、绝缘性强、机械强 度高、不易老化、能产生较高的远红外光谱的特点，氮化钛具有高熔点、高硬度、高温化学稳 定性及优良的导热、导电性能，所述碳化硅和所述氮化钛在低温下能够将热量转化为8-15 微米的红外线辐射出去，通过将所述散热组分分散于有机硅类胶粘剂中形成散热胶水，能 够屏蔽外界发射到所述胶水表面上的红外线，并且所述散热组分的法向发射率能够达到 0.9以上，法向发射率越高，其单位面积上辐射的热量就越多，从而能够提高散热效果；另 外，由于有机硅类胶粘剂中的聚合物分子以Si-Ο键为主链，具有高紫外稳定性、臭氧稳定 性、耐高温、耐化学腐蚀的特点，同时还具有粘弹性，制备所获得的胶水对震动、噪声和温度 表现出优异的吸收性能，与发热体接触时，能够实现无缝连接，从而能够进一步提高散热性 能。克服了现有技术中散热效果较差的缺陷。
【附图说明】
[0028] 图1为本发明实施例提供的一种胶水的制备方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图对本发明实施例提供的一种胶水及其制备方法以及含有该胶水的 胶带和元器件进行详细描述。
[0030] 第一方面，本发明实施例提供一种胶水，所述胶水包括有机硅类胶粘剂以及散热 组分，所述散热组分包括：纳米碳化硅和纳米氮化钛，其中，所述纳米碳化硅的粒径在30-800nm之间，所述纳米氮化钛的粒径在10nm-900nm之间。
[0031] 需要说明的是，对于规则的球形纳米碳化硅和纳米氮化钛颗粒，其粒径即指其直 径;对于不规则的颗粒，粒径的可以参考现有技术中关于粒径的定义，示例的其定义方法可 以有以下三种:投影径、几何当量径或者物理当量径。其中，投影径:指颗粒在显微镜下所观 察到的粒径;几何当量径:取与颗粒的某一几何量相等时的球形颗粒的直径;物理当量径： 取与颗粒的某一物理量相等时的球形颗粒的直径。本发明实施例不对粒径的定义进行限 定，其可以是直径，也可以是投影径、几何当量径或者物理当量径中的任意一种。
[0032] 本发明实施例提供了一种胶水，由于所述散热组分包括纳米碳化硅和纳米氮化 钛，碳化硅具有导热系数高、绝缘性强、机械强度高、不易老化、能产生较高的远红外光谱的 特点，氮化钛具有高熔点、高硬度、高温化学稳定性及优良的导热、导电性能，所述碳化硅和 所述氮化钛在低温下能够将热量转化为8-15微米的红外线辐射出去，通过将所述散热组分 分散于有机硅类胶粘剂中形成散热胶水，能够屏蔽外界发射到所述胶水表面上的红外线， 并且所述散热组分的法向发射率能够达到0.9以上，法向发射率越高，其单位面积上辐射的 热量就越多，从而能够提高散热效果;另外，由于有机硅类胶粘剂中的聚合物分子以Si-Ο键 为主链，具有高紫外稳定性、臭氧稳定性、耐高温、耐化学腐蚀的特点，同时还具有粘弹性， 制备所获得的胶水对震动、噪声和温度表现出优异的吸收性能，与发热体接触时，能够实现 无缝连接，从而能够进一步提高散热性能。克服了现有技术中散热效果较差的缺陷。
[0033]进一步地，本发明实施例提供的散热组分为无机刚性纳米粒子，比表面积较大，模 量高，将其分散于所述有机硅类胶粘剂中时，纳米粒子与所述有机硅类胶粘剂中的聚合物 的界面结合力增强。
[0034] 其中，所述有机硅类胶粘剂可以通过商业途径获取，也可以通过自制获取。有机硅 类胶粘剂可分为硅树脂压敏胶和硅橡胶压敏胶，有机硅树脂是以聚有机硅氧烷及其改性体 为主要原料的一类耐高温压敏胶，可以包括小分子有机硅化合物，有机硅橡胶是用含不饱 和双键的硅油加填料经混炼和密炼而成，分子量较大。
[0035] 通过商业途径获取时，有机硅类胶粘剂可以为有机硅压敏胶。
[0036] 当通过自制获取时，可以由硅橡胶和MQ硅树脂经脱水缩合反应得到。
[0037] 其中，需要说明的是，硅橡胶的端基为羟基，分子链中包含如（I)所示单元，其中， 式（I)中R可以为甲基，R'和R"可以为苯基、乙烯基、氢、甲基或者乙基，且R'和R"至少有一个 是乙烯基;MQ娃树脂的结构式如下式（II)所示，由[R1R2R3SIO1/2]单元与[SI04/2]单元组成， 具有双层结构紧密球状物。其中，Μ表示[RifcfcSIOm]单元，Q表示[SI04/2]单元，Ri、R 2、R3可 以为甲基、苯基、乙烯基、羟基或者氢，可以相同也可以不同。
[0039] 优选的，所述有机硅橡胶的分子量在20000-500000之间，运动粘度为6000mP · s-lOOOOOmP · s，羟基的质量分数为0.5-5%。所述有机硅橡胶的分子量过高、粘度过大时不利 于散热组分的分散，分子量过小、粘度较低时，使得所获得的有机硅类胶粘剂的粘性较小； 羟基数目过多进行聚合反应所获得的压敏胶的内聚力过大，透光率和耐击穿电压降低。
[0040] 进一步优选的，所述MQ硅树脂中Μ和Q的个数比为0.6-0.9，分子量为1000-8000，羟 基的质量分数为1-3%。所述MQ硅树脂的分子量过高、粘度过大时不利于散热组分的分散， 分子量过小、粘度较低时，使得所获得的有机硅类胶粘剂的粘性较小;羟基数目过多进行聚 合反应所获得的压敏胶的内聚力过大，透光率和耐击穿电压降低。
[0041 ]在通过商业途径或者自制获得有机硅类胶粘剂后，将所述有机硅类胶粘剂和所述 散热组分混合并搅拌均匀，获得所述胶水。
[0042]本发明的一实施例中，所述有机硅类胶粘剂为90-99份，所述散热组分为1-10份。 其中，份表示一个单位，1份可以为lkg，也可以为lg，在这里仅表示两种物质之间的比例关 系，在本发明实施例中，所述有机硅类胶黏剂与所述散热组分以此份数进行混合所获得的 所述胶水的散热性能最佳，所述散热组分过多对散热性能的提高贡献不大。
[0043] 优选的，所述纳米碳化娃和纳米氮化钛的粒径在50-200nm之间。
[0044] -般来说，纳米碳化娃和纳米氮化钛的粒径越小，比表面积越大，其散热性能越 好。但是，粒径越小，对制备条件的要求越苛刻，并且，当粒径小到一定范围时，粒径的大小 对性能的影响不再明显，例如，对于粒径为l〇nm的碳化硅和氮化钛组成的散热组分与粒径 为50nm的碳化硅和氮化钛组成的散热组分来说，二者的性能相差不大。因此，本发明实施例 在综合考虑制备条件和性能的情况下，认为纳米碳化娃和纳米氮化钛的粒径在50nm-200nm 之间时，散热效果能够达到最佳。
[0045] 本发明的一实施例中，所述纳米氮化钛在所述散热组分中的质量分数为15-40%。 这样，散热组分的散热性能最佳，所述纳米氮化钛的质量分数过小或者过大，都会对组合物 的散热产生负面影响。
[0046] 本发明的一实施例中，所述散热组分还包括:纳米二氧化钛，所述纳米二氧化钛的 粒径在30-800nm之间。将纳米二氧化钛加入散热组分中，会大大增强散热组分的性能。这是 因为纳米碳化硅和纳米氮化钛在将热量以红外线的形式辐射到周围环境中的过程中，也会 吸收周围环境辐射到其表面的红外线，由于加入了纳米二氧化钛，其特殊形貌可以反射一 部分发射到其表面的红外线；同时，纳米二氧化钛还可以反射一部分环境中的红外线，从而 减少外界辐射到其表面的红外线，使得在相同的散热面积上，所需散发的热量减少，散热效 果大大增强。因此，将包括二氧化钛的散热组分作为无机填料分散于有机硅类胶粘剂中，可 以使胶水具有更加优异的散热性能，而且，由于其表面接收的紫外线减少，会使其抗老化性 能增强，延长使用寿命。
[0047] 其中，本发明实施例优选锐态矿晶型的纳米二氧化钛。采用该晶型结构的纳米二 氧化钛，具有优异的反射外界辐射的作用，能够将外界传导的热量发射出去，进一步提高散 热效果。
[0048]需要说明的是，在上述散热组分中添加的纳米二氧化钛的量不做限定。优选的，上 述散热组分中纳米二氧化钛的质量分数为15%-25%。在这一质量分数范围内，该散热组分 的性能会更加优异，超过25 %以后发射效果提高不明显。
[0049] 其中，对所述散热组分与所述有机硅类胶粘剂的结合方式不做限定，所述散热组 分可以分散在所述有机硅类胶粘剂的表面，也可以作为一团填充于所述有机硅类胶粘剂 中。
[0050] 本发明的一实施例中，所述胶水还包括偶联剂，偶联剂是一类具有两不同性质官 能团的物质，其分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团，一个是亲无 机物的基团，易与无机物表面起化学反应;另一个是亲有机物的基团，能与所述有机硅类胶 粘剂中的合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。因此偶联剂被称作 "分子桥"，用以改善无机物与有机物之间的界面作用，从而大大提高复合材料的性能，如物 理性能(机械性能）、电性能、热性能、光性能等。
[0051] 若所述胶水中含有偶联剂，所述偶联剂能够将散热组分与所述有机硅类胶粘剂通 过氢键或者化学键的形式连接起来，从而能够进一步提高所述散热组分与所述有机硅类胶 粘剂的界面结合力，提高所述胶水的机械性能。所述偶联剂可以加在所述散热组分中，或加 在有机硅类胶粘剂中，或两者结合。
[0052]本发明的一实施例中，所述偶联剂为0.5-5份。
[0053]本发明的又一实施例中，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶 联剂中的任一种或者几种混合。
[0054] 优选的，所述胶水还包括添加剂。所述添加剂可以为增塑剂、增稠剂、分散剂、涂面 调节剂、流动性调节剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、稳定剂中的一种或者几种。通过添加根据 需要添加添加剂，能够提高胶水的物理和/或化学性能。
[0055] 本发明的一实施例中，所述散热组分均匀分散于所述有机硅类胶粘剂中。
[0056] 在本发明实施例中，所述散热组分均匀分散于所述有机硅类胶粘剂中，由于该散 热组分均是无机刚性纳米粒子，其粒子尺寸小、模量高，与有机硅类胶粘剂的界面结合力较 强，从而能够改善胶水的机械性能，同时，均匀分散之后比表面积较大，能够最大程度上将 红外线辐射出去，提高散热效果。
[0057]第二方面，本发明实施例提供一种如上所述的胶水的制备方法，包括：
[0058] 将有机硅类胶粘剂和散热组分在有机溶剂的存在下混合并搅拌均匀，获得胶水；
[0059] 或者，将有机硅类胶粘剂的各反应组分和散热组分在有机溶剂的存在下进行原位 聚合反应，获得胶水。
[0060] 本发明实施例提供一种胶水的制备方法，通过直接将有机硅类胶粘剂和散热组分 混合均匀制备胶水，或者，将所述有机硅类胶粘剂的各反应组分和散热组分进行原位聚合 反应制备胶水，能够将所述散热组分均匀分散于所述有机硅类胶粘剂中，所获得的胶水在 涂覆于发热体表面时，能够屏蔽外界发送到所述发热体表面的红外线，还能够将所述发热 体中的热量以红外线的形式辐射出去，提高散热效果。
[0061] 本发明的一实施例中，参见图1，将有机硅类胶粘剂的各反应组分和散热组分在有 机溶剂的存在下进行原位聚合反应具体包括：
[0062]步骤1)将分子量小于等于20万的硅橡胶、MQ硅树脂、散热组分和引发剂分散于有 机溶剂中；或者，将分子量大于20万的硅橡胶、MQ硅树脂和散热组分分散于有机溶剂中，获 得反应体系；
[0063]步骤2)将所述反应体系的温度升至100_120°C ;
[0064] 步骤3)在搅拌下，将所述催化剂滴加入所述反应体系中，滴加完成后在130_150°C 继续反应l_2h。
[0065] 在此反应过程中，所述散热组分被包裹在所述有机硅类胶粘剂中，使得分散更加 均匀；另外，将催化剂滴加入反应体系中，能够增大催化剂和反应组分的接触面积，同时，还 能够提高反应体系的催化效果。
[0066] 其中，硅橡胶的结构式可以如式（I)所示，其中，式（1)中心可以为苯基或者乙烯 基，R2可以为乙烯基或者氢，且办和办至少有一个为乙烯基。MQ树脂的结构式如式（II)所示， 其中，式(Π )中RhRhfc可以为甲基、苯基、乙烯基、羟基或者氢。
[0067] 优选的，所述有机硅橡胶的分子量在20000-500000之间，运动粘度为6000mP · s-lOOOOOmP · s，羟基的质量分数为0.5-5%。所述有机硅橡胶的分子量过高、粘度过大时不利 于散热组分的分散，分子量过小、粘度较低时，使得所获得的有机硅类胶粘剂的粘性较小； 羟基数目过多进行聚合反应所获得的压敏胶的内聚力过大，透光率和耐击穿电压降低。 [0068] 进一步优选的，所述MQ硅树脂中Μ和Q的个数比为0.6-0.9，分子量为1000-8000，羟 基的质量分数为1-3 %。
[0069]本发明的又一实施例中，所述催化剂的滴加时间为l-3h。在将催化剂滴加入反应 体系的过程中，边反应边滴加，能够提高催化效果，并提高反应速率。
[0070] 其中，对所述催化剂的种类不做限定，只要能够催化反应进行，缩短反应时间即 可。
[0071] 本发明的一实施例中，所述催化剂为有机锡类催化剂，有机锡类催化剂的主要作 用是催化有机硅橡胶和MQ硅树脂发生缩合反应。
[0072]优选的，所述有机锡类催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二醋酸 二丁基锡和辛酸亚锡中的一种或者几种混合物。
[0073] 本发明的一实施例中，所述引发剂选自过氧化苯甲酰和过氧化月桂酰中的一种或 者两种混合物。
[0074] 本发明的一实施例中，所述方法还包括:反应完成后，向反应体系中添加偶联剂， 并搅拌均匀；
[0075] 或者，在反应过程中向反应体系中添加偶联剂。
[0076] 通过添加偶联剂，能够提高所述有机硅类胶粘剂和所述散热组分之间的界面结合 力，并提高所述有机硅类胶黏剂和粘附基体的界面结合力。
[0077] 本发明的又一实施例中，所述方法还包括：
[0078] 反应完成后，向其中添加添加剂，并搅拌均匀；
[0079] 或者，在反应过程中向反应体系中添加添加剂。
[0080] 其中，所述添加剂可以为增塑剂、增稠剂、分散剂、涂面调节剂、流动性调节剂、紫 外线吸收剂、抗氧化剂、稳定剂中的一种或者几种。通过添加根据需要添加添加剂，能够提 高胶水的物理和/或化学性能。
[0081] 本发明的一实施例中，所述分子量小于等于20万的有机硅橡胶或者分子量大于等 于50万的有机硅橡胶与所述MQ硅树脂的质量比为30:70-55 :45，所述引发剂为所述有机硅 橡胶和MQ硅树脂总质量的1-5 %，所述催化剂为所述有机硅橡胶和MQ硅树脂总质量的0.5-5%。经过试验发现，以该比例进行混合，反应迅速，能够获得粘度较高、散热组分分散较均 匀的散热胶水。
[0082] 第三方面，本发明实施例提供一种胶带，包括:薄膜以及涂覆在所述薄膜表面上的 散热涂层，所述散热涂层包括如上所述的胶水，所述薄膜对8-15微米波长的红外光透过率 大于等于50%。
[0083]本发明实施例提供一种胶带，通过将具有散热作用的胶水涂覆在薄膜的表面，能 够得到具有散热性能的胶带，由于该薄膜的红外光透过率大于等于50%，在将所述胶带黏 贴于某个发热部位表面时，能够屏蔽外界发射到所述胶带表面的红外线，所述胶水涂层中 的散热组分能够在低温下将热量以红外线的形式经所述薄膜辐射出去，从而能够提高所述 胶带的散热效果，并且，所述胶水表面的法向发射率能够达到0.9以上，法向发射率越高，单 位面积的散热性能越好，从而能够进一步提高散热效果。
[0084] 其中，所述胶水涂覆在所述薄膜上时，所述胶水和所述薄膜可以通过聚合反应结 合在一起，具体的，可以额外添加适量的引发剂在胶水中，混合均匀后涂覆在所述薄膜上， 然后在高温下烘干，使得所述胶水与所述薄膜发生聚合反应制成胶带。
[0085] 其中，对所述薄膜的材质不做限定，只要所述胶水与所述薄膜的附着力良好即可。 [0086]本发明的一实施例中，所述薄膜的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯 (PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC)中 的任意一种。
[0087] 本发明的一实施例中，所述薄膜的厚度为10-200μπι。若所述薄膜的厚度过小则强 度较低，耐热性不好，厚度过大则红外线的透过率较低，不利于散热。
[0088] 其中，对所述薄膜的成型工艺不做限定，示例性的，所述薄膜可以通过双向拉伸或 者流延的工艺进行制作而获得。在双向拉伸工艺中，通过对双向拉伸工艺进行优化，所制作 的薄膜具有较好的拉伸强度、冲击强度、撕裂强度以及良好的光泽度。
[0089] 当然，所述薄膜还可以包括散热组分。通过将散热组分分散在所述薄膜中，能够进 一步提高所述胶带的散热效果，并能够进一步屏蔽外界发射到所述薄膜表面的红外线，增 强所述薄膜的机械强度。
[0090] 本发明的一实施例中，所述散热涂层的厚度为10-90μπι。所述散热涂层太薄，粘结 强度较差，产品不稳定，容易从粘附基体表面剥离，厚度太大热传导路径长，不利于导热与 散热。
[0091] 优选的，所述胶带还包括:覆盖在所述散热涂层的表面的离型层，所述离型层的厚 度为25-100μπι。通过在所述散热涂层表面增设离型层，能够对所述胶水进行保护，并且易于 剥离，所述离型层厚度太薄容易发生破损，不利于对胶水的保护，厚度太大胶带卷曲时所受 应力过大，容易分离或产生褶皱。
[0092] 第四方面，本发明实施例提供一种元器件，所述元器件的发热部位或/和散热部位 表面涂覆有如上所述的胶水；
[0093] 或者，所述元器件的发热部位或/和散热部位表面贴附有如上所述的胶带。
[0094] 本发明实施例提供一种元器件，通过将具有散热作用的胶水涂覆在发热部位或/ 和散热部位表面，或者将具有散热作用的胶带贴附在发热部位或/和散热部位表面，能够屏 蔽外界发射至所述发热部位或/和散热部位的红外线，将所述发热部位或/和散热部位的热 量通过红外线的形式辐射出去，从而能够提高所述元器件的散热效果，保护元器件，延长使 用寿命。
[0095] 其中，对所述元器件的种类不做限定。
[0096] 所述元器件可以为手机、笔记本电脑、数码相机、等离子显示器、液晶显示装置、发 光二极管、投影仪等。
[0097] 所述元器件的发热部位表面可以为处理器外壳表面、背光单元的外壳表面等，散 热部位表面可以为散热器的表面。
[0098] 关于本发明实施例的元器件的其他构成等已为本领域的技术人员所熟知，在此不 再详细说明。
[0099] 以下，本发明实施例将通过实施例对本发明进行说明。这些实施例仅是为了具体 说明本发明而提出的示例，本领域技术人员可以知道的是本发明的范围不受这些实施例的 限制。
[0100] 实施例1
[0101 ] 分别将0.85g直径为30nm的碳化娃，0· 15g直径为10nm的氮化钛分别分散于100g乙 酸乙酯溶剂中，搅拌至分散均勾，然后继续加入90g有机娃压敏胶，继续搅拌至混合均勾，制 得基于有机硅的散热胶水。
[0102]将散热胶水喷涂在厚度为10微米的PP膜上，120°c烘干后形成约90微米的散热涂 层，在所述散热涂层的表面覆盖一层厚度为25微米的离型层形成胶带，将此胶带贴附在激 光散热器FIN片上，在环境温度25°C，激光器热功率130W时，散热器表面温度为56.0°C，贴附 后测试相同位置温度为50.3°C。
[0103] 实施例2
[0104] 分别将0 · 7g直径为800nm的碳化硅，0 · 8g直径为900nm的氮化钛、0 · 5g直径为30nm 的锐钛矿型纳米二氧化钛分别分散在有机溶剂中（30g甲苯，40g乙酸乙酯，30g乙苯），搅拌 至分散均匀，然后继续加入lg硅烷偶联剂、〇. 5g十二烷基苯磺酸、19.8g有机硅压敏胶，继续 搅拌至混合均匀，制得基于有机硅的散热胶水。
[0105] 将散热胶水喷涂在厚度为200微米的PET膜上，150°C烘干后在形成约10微米的散 热涂层的胶带，将此胶带贴附在激光散热器FIN片上，在环境温度25 °C，激光器热功率130W 时，散热器FIN表面温度为55.4°C，贴附后测试相同位置温度为49.7°C。
[0106] 实施例3
[0107] 分别将6g直径为200nm的碳化硅，2.5g直径为200nm的氮化钛、1.5g直径为800nm的 锐钛矿型纳米二氧化钛分别分散在溶剂中（30g二甲苯，40g乙酸乙酯，30g乙苯），搅拌至分 散均匀，然后继续加入0.5g硅烷偶联剂、99g有机硅压敏胶，继续搅拌至混合均匀，制得基于 有机娃的散热胶水。
[0108] 将散热胶水喷涂在厚度为100微米的PP膜上，100 °c烘干后在形成约20微米的散热 涂层，在所述散热涂层的表面覆盖一层厚度为100微米的离型层形成胶带，将此胶带贴附在 激光影院驱动板散热器表面，在环境温度25°C时，未贴附的散热器表面温度为77.5°C，贴附 后测试相同位置温度为69.7°C。
[0109] 实施例4
[0110] 分别将4g直径为200nm的碳化娃，lg直径为50nm的氮化钛分别分散于10kg乙酸丁 酯溶剂中，搅拌至分散均勾，然后继续加入25g硅烷偶联剂、450g有机娃压敏胶，继续搅拌至 混合均匀，制得基于有机硅的散热胶水。
[0111] 将散热胶水喷涂在厚度为50微米的PET膜上，120 °C烘干后在形成约20微米的散热 涂层，在所述散热涂层的表面覆盖一层厚度为75微米的离型层形成胶带，将此胶带贴附在 激光影院光源壳体表面，在环境温度25°C时，未贴附的壳体表面温度为61.8°C，贴附后测试 相同位置温度为57.3 °C。
[0112] 实施例5
[0113] 分别将3 · 5g直径为200nm的碳化硅，4g直径为200nm的氮化钛、2 · 5g直径为800nm的 锐钛矿型纳米二氧化钛分别分散在有机溶剂中（30g二甲苯，40g乙酸丁酯，30g乙苯），搅拌 至分散均匀，然后继续加入5g KH570偶联剂、95g有机硅压敏胶，继续搅拌至混合均匀，制得 基于有机硅的散热胶水。
[0114] 将散热胶水喷涂在厚度为200微米的PP膜上，120 °C烘干后在形成约25微米的散热 涂层的胶带，将此胶带贴附在激光影院光机壳体表面，在环境温度25 °C时，未贴附的壳体表 面温度为51.0°C，贴附后测试相同位置温度为47.5°C。
[0115] 实施例6
[0116] 将分子量在20000、运动粘度为6000mP · s，羟基的质量分数为0.5%的硅橡胶 (26.6g)，M与Q的个数比为0.6，分子量为1000，羟基的质量分数为1 %的MQ硅树脂(62.06g)， 〇.886g过氧化月桂酰，0.85g直径为30nm的碳化娃，0.15g直径为lOnm的氮化钛分散于lOOg 的甲苯和50g的乙酸乙酯的混合溶剂中，并将体系温度升至100°C ;
[0117] 在搅拌下，将0.443g所述二月桂酸二丁基锡在lh内滴加入所述体系中，滴加完成 后在130°C继续反应lh，获得散热胶水。
[0118] 将散热胶水喷涂在厚度为10微米的使用甲苯和的过氧化苯甲酰混合液处理后烘 干的PP膜上，120Γ烘干后在形成约10微米的散热涂层的胶带，将此胶带贴附在激光散热器 FIN片上，在环境温度25°C，激光器热功率130W时，散热器表面温度为58.0°C，贴附后测试相 同位置温度为48.6 °C。
[0119] 实施例7
[0120] 将分子量在200000、运动粘度为lOOOOmP · s，羟基的质量分数为0.5-5%的硅橡胶 (10.45g)，M和Q的个数比为0.9,分子量为8000,羟基的质量分数为1-3 %的MQ硅树脂 (8 · 55g)，0 · 38g的过氧化苯甲酰，0 · 7g直径为800nm的碳化娃，0 · 8g直径为900nm的氮化钛、 0.5g直径为30nm的锐钛矿型纳米二氧化钛分散于有机溶剂中，并将体系温度升至120°C ;
[0121] 在搅拌下，将0.38g二月桂酸二丁基锡在3h内滴加入所述体系中，滴加完成后在 150 °C继续反应2h，获得散热胶水。
[0122] 将散热胶水和过氧化苯甲酰混合后，喷涂在厚度为200微米的PET膜上，150 °C烘干 后在180°C下处理60秒，形成约90微米的散热涂层的胶带，将此胶带贴附在激光散热器FIN 片上，在环境温度25°C，激光器热功率130W时，散热器FIN表面温度为55.4°C，贴附后测试相 同位置温度为49.7 °C。
[0123] 实施例8
[0124] 将分子量在500000、运动粘度为lOOOOOmP · s，羟基的质量分数为0.5%的硅橡胶 (45g)，M/Q = 0.6，分子量为8000，羟基的质量分数为1 %的MQ硅树脂(45g)，6g直径为200nm 的碳化硅，2.5g直径为200nm的氮化钛、1.5g直径为800nm的锐钛矿型纳米二氧化钛分散于 1000g二甲苯中，并将体系温度升至110°C ;
[0125] 在搅拌下，将9.0g所述二月桂酸二丁基锡在2h内滴加入所述体系中，滴加完成后 在140°C继续反应1.5h，获得散热胶水。
[0126] 将散热胶水喷涂在厚度为100微米的PP膜上，100 °C烘干后在形成约90微米的散热 涂层的胶带，将此胶带贴附在将此胶带贴附在激光影院驱动板散热器表面，在环境温度25 °(：时，未贴附的散热器表面温度为77.5°C，贴附后测试相同位置温度为69.7°C。
[0127] 实施例9
[0128] 将分子量在400000、运动粘度为50000mP · s，羟基的质量分数为5%的硅橡胶 (37.256g)，M和Q的个数比为0.8，分子量为5000，羟基的质量分数为2 %的MQ硅树脂 (55.884g)，4g直径为200nm的碳化娃，lg直径为50nm的氮化钛，0.5g硅烷偶联剂分散于有机 溶剂中，并将体系温度升至110 °C ;
[0129] 在搅拌下，将1.86g所述二月桂酸二丁基锡在2.5h内滴加入所述体系中，滴加完成 后在140 °C继续反应1.2h，获得散热胶水。
[0130]将散热胶水和过氧化苯甲酰混合后，喷涂在厚度为50微米的PET膜上，120 °C烘干 后在185°C处理90秒，形成约20微米的散热涂层的胶带，将此胶带贴附在激光影院光源壳体 表面，在环境温度25°C时，未贴附的壳体表面温度为61.8°C，贴附后测试相同位置温度为 57.3Γ。
[0131] 实施例10
[0132] 将分子量在100000、运动粘度为8000mP · s，羟基的质量分数为4%的硅橡胶 (54g)，M和Q的个数比为0.75，分子量为6000，羟基的质量分数为2.5%的MQ硅树脂（126g)， 9g过氧化月桂酰，3 · 5g直径为200nm的碳化娃，4g直径为200nm的氮化钛、2 · 5g直径为800nm 的锐钛矿型纳米二氧化钛，l〇g硅烷偶联剂分散于有机溶剂中，并将体系温度升至ll〇°C ;
[0133] 在搅拌下，将9g二月桂酸二丁基锡在lh内滴加入所述体系中，滴加完成后在140°C 继续反应lh，获得散热胶水。
[0134] 将散热胶水喷涂在厚度为200微米的PET膜上，120 °C烘干后在形成约25微米的散 热涂层的胶带，将此胶带贴附在激光影院光机壳体表面，在环境温度25°C时，未贴附的壳体 表面温度为51.0°C，贴附后测试相同位置温度为47.5°C。
[0135] 综上所述，由于所述散热组分包括纳米碳化硅和纳米氮化钛，碳化硅具有导热系 数高、绝缘性强、机械强度高、不易老化、能产生较高的远红外光谱的特点，氮化钛具有高熔 点、高硬度、高温化学稳定性及优良的导热、导电性能，所述碳化硅和所述氮化钛在低温下 能够将热量转化为8-15微米的红外线辐射出去，通过将所述散热组分分散于有机硅类胶粘 剂中，能够形成散热胶水，所获得的胶水能够屏蔽外界发射到所述胶水表面上的红外线，并 且所述胶水表面的法向发射率能够达到0.9以上，法向发射率越高，其单位面积上辐射的热 量就越多，从而能够提高散热效果;另外，由于有机硅类胶粘剂中的聚合物分子以Si-Ο键为 主链，具有高紫外稳定性、臭氧稳定性、耐高温、耐化学腐蚀的特点，同时还具有粘弹性，制 备所获得的胶水对震动、噪声和温度表现出优异的吸收性能，与发热体接触时，能够实现无 缝连接，从而进一步提高散热性能。克服了现有技术中散热效果较低的缺陷。
[0136] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种胶水，其特征在于，所述胶水包括有机硅类胶粘剂以及散热组分，所述散热组分 包括:纳米碳化娃和纳米氮化钛，其中，所述纳米碳化娃的粒径在30_800nm之间，所述纳米 氮化钛的粒径在10nm-900nm之间。2. 根据权利要求1所述的胶水，其特征在于，所述纳米碳化硅和纳米氮化钛的粒径在 50-200nm之间。3. 根据权利要求1所述的胶水，其特征在于，所述纳米氮化钛在所述散热组分中的质量 分数为15-40 %。4. 根据权利要求1所述的胶水，其特征在于，所述散热组分还包括:纳米二氧化钛，所述 纳米二氧化钛的粒径在30-800nm之间。5. 根据权利要求1所述的胶水，其特征在于，所述有机硅类胶粘剂为90-99份，所述散热 组分为1-10份。6. 根据权利要求1所述的胶水，其特征在于，所述散热组分均匀分散于所述有机硅类胶 粘剂中。7. -种权利要求1所述的胶水的制备方法，其特征在于，包括： 将有机硅类胶粘剂和散热组分在有机溶剂的存在下混合并搅拌均匀，获得胶水； 或者，将有机硅类胶粘剂的各反应组分和散热组分在有机溶剂的存在下进行原位聚合 反应，获得胶水。8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于， 所述将有机硅类胶粘剂的各反应组分和散热组分在有机溶剂的存在下进行原位聚合 反应包括： 步骤1)将分子量小于等于20万的硅橡胶、MQ硅树脂、散热组分和引发剂分散于有机溶 剂中；或者，将分子量大于20万的硅橡胶、MQ硅树脂和散热组分分散于有机溶剂中，获得反 应体系； 步骤2)将所述反应体系的温度升至100-120°C ; 步骤3)在搅拌下，将所述催化剂滴加入所述反应体系中，滴加完成后在130-150°C继续 反应l_2h。9. 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于， 所述催化剂的滴加时间为l_3h。10. -种胶带，其特征在于，包括:薄膜以及涂覆在所述薄膜表面上的散热涂层，所述散 热涂层包括如权利要求1-6任一项所述的胶水，所述薄膜对8-15微米的红外光透过率大于 等于50%。11. 根据权利要求10所述的胶带，其特征在于，所述薄膜的厚度为10-200M1。12. 根据权利要求10所述的胶带，其特征在于，所述散热涂层的厚度为10-90μπι。13. 根据权利要求10所述的胶带，其特征在于，所述胶带还包括:覆盖在所述散热涂层 的表面的离型层，所述离型层的厚度为25-100μπι。14. 一种元器件，其特征在于，所述元器件的发热部位或/和散热部位表面涂覆有如权 利要求1-6任一项所述的胶水； 或者，所述元器件的发热部位或/和散热部位表面贴附有如权利要求10-13任一项所述 的胶带。
【文档编号】C09J7/02GK106047272SQ201610495220
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】邢哲
【申请人】海信集团有限公司