AlN/含硅芳炔树脂复合材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:15174609发布日期:2018-08-14 18:17阅读:176来源:国知局
本发明涉及高分子化学、高分子物理和高分子材料改性
技术领域
,具体涉及一种aln/含硅芳炔树脂复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
:以ⅲa族氮化物为代表的宽禁带半导体材料和电子封装材料迅猛发展,被称为继以si为代表的第一代半导体和砷化镓(gaas)为代表的第二代半导体之后的第三代半导体。氮化铝(aluminumnitride,aln)作为典型的ⅲa族氮化物,吸引了越来越多研究学者的目光。氮化铝是一种以[aln4]四面体为结构单元的共价键化合物,它具有六方纤锌矿型结构。氮化铝作为新型先进陶瓷材料,有很多优异的性能。氮化铝有高的导热系数(接近sic和beo)、与si和gaas相匹配的热膨胀系数、各种优良的电性能(介电强度、介质常数、体电阻率、介电损耗)以及无毒等一系列特性,这些特性使其成为理想的高集成度半导体基片、电子器件封装以及微电子材料。环氧树脂和有机硅橡胶已作为基体聚合物材料应用于电子封装材料和热界面材料,石英颗粒和氧化铝颗粒已作为热导填料加入环氧树脂和有机硅橡胶以提高电绝缘、低热导的聚合物基材的热导性。为满足电子工业快速发展的需求,高导热聚合物基复合材料也在不断研究和产生。高热导的无机颗粒作为填料加入聚合物基体中以提高聚合物的热导性,常用的本征无机导热填料有氧化物(氧化铝、氧化硅和氧化锌)、碳化物(碳化硅)和氮化物(氮化铝、氮化硼和氮化硅)。阿格拉瓦(particulatescienceandtechnology,2015,33:2-7)报道了在环氧树脂中加入25%体积分数的aln颗粒,可使环氧树脂的热导率提高至1.982w/(mk),玻璃化转变温度(tg)增加至112℃,热膨胀系数(cte)降至63.86×10-6/℃,介电常数达6.08。文献(polymercomposites,2017,doi10.1002/pc.24481)报道了燃烧法合成的aln颗粒表面以氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂处理后加入环氧树脂,可提高其热导性。将aln颗粒表面用硅烷偶联剂(氨丙基三乙氧基硅烷)改性后加入聚醚酰亚胺(pei),制备的复合材料的热稳定性、热导率和力学性能都提高了(composites:parta,2011,42:1573-1583.)。氰酸酯中加入体积分数为60%的aln可使树脂的热导率提高至2.6w/(mk)(polymercomposites,2010,31(2):307-311.)。聚酰亚胺(pi)膜中加入aln的体积分数超过50%,膜的导热系数可达2.5w/(mk)(journalofphotopolymerscienceandtechnology,2014,27(2):193-198.)。含硅芳炔树脂是一类主链结构含-si-c≡c-ar-c≡c-单元的热加成固化型树脂,高耐热、低介电常数和损耗,在高温可陶瓷化,可用作热防护材料和透波材料。自1990年代以来,日本、法国和中国相继开展了含硅芳炔树脂的制备、结构与性能和应用研究工作。美国专利(us5420238)揭示了一种命名为msp的含硅芳炔树脂的制备方法,含有的乙炔官能团和硅氢官能团可使树脂在100℃到400℃内固化,在氩气氛中400℃固化1小时,该树脂固化物在1000℃氩气中的残留率为94%,5%热失重温度(td5)有880℃,是一种新的高耐热阻燃树脂。美国专利(us6703519)公开了一种黏度可调节的含硅芳炔树脂制备方法,用不同含量的芳基乙炔作为链终止剂,实现了含硅芳炔树脂的黏度可满足注射模塑工艺的需求,该树脂称之为blj树脂,用碳布增强的复合材料的密度为1.5g/cm3。中国发明专利(cn1709928a)公开了多种结构的含硅芳炔树脂的制备方法,该树脂简称为psa树脂,具有优良的加工性能,固化后热稳定性能优,介电常数和介电损耗低,且可陶瓷化。psa树脂优异的性能使其在航天航空、电子电器领域有广阔的应用潜力,但是其低的导热系数限制了其在电子封装材料和热界面材料中的应用。电子产品的发展趋势是小型化和轻薄化,电路集成越来越密,芯片运算速度越来越快,这些微电子产品都需进行封装保护后才可应用于各种环境中。但小型化和高度集成化使得微电子产品在运行中会产生大量热,如电子封装材料耐热不高或散热不及时,会影响微电子产品的可靠性,大大缩短封装材料的使用寿命。因此,耐热、高导热、低介电常数的新型封装材料成为电子工业发展所需。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的含硅芳炔树脂无法满足封装材料所需的高导热特性的缺陷,而提供了一种aln/含硅芳炔树脂复合材料及其制备方法和应用。本发明是用导热填料氮化铝改性含硅芳炔树脂,所制得的材料有高的导热系数,同时提高了树脂的热稳定性,保持了树脂优良的电绝缘性能。发明人在研究摸索过程中发现,导热填料中,氮化铝(aln)因其高热导性、稳定的晶体结构、无毒、低热膨胀系数和良好的电性能与力学性能,以及低的成本而成为一种高性价比的、对于含硅芳炔树脂进行改性的首选理想无机导热填料。本申请的难点之一在于,现有技术中公开的使用氮化铝来改性的树脂都是与含硅芳炔树脂结构、理化性质差异巨大的树脂,例如聚酰亚胺树脂、环氧树脂等,聚酰亚胺树脂可在350℃下使用,而其它树脂的使用温度都低于300℃,例如常用的环氧树脂的使用温度低于200℃。对于满足350℃以上使用温度的热导树脂,未见文献报道。如何通过技术特征的配合,使aln的加入不影响含硅芳炔树脂的交联网络从而保证含硅芳炔树脂的高耐热性,这是发明人付出的关键性创造性劳动。本申请的难点之二在于,如果在提高含硅芳炔树脂的热导性的情况下,使复合材料的热稳定性大大提高,且还能使得复合材料获得低的介电常数,这是aln改性其它树脂体系所不能同时达到的。最终,本申请通过各区别技术特征的协同配合,实现了氮化铝对于含硅芳炔树脂的成功改性,使得到的改性树脂的耐热达500℃以上,并能够稳定地用于400℃以上的环境中;并且,导热性大大提升,另外,介电常数仍可低于4.0。本发明提供了一种aln/含硅芳炔树脂复合材料的制备方法,其包括如下步骤:在溶剂中,对aln颗粒进行表面改性,然后与含硅芳炔树脂混合均匀,待含硅芳炔树脂完全溶解后,冷却,脱除溶剂,即可;所述aln颗粒的质量分数为20%~60%,所述百分比为占原料中aln颗粒和含硅芳炔树脂的质量之和的百分比。本发明中,所述溶剂为本领域常规的能够溶解含硅芳炔树脂的非质子溶剂,优选为四氢呋喃。所述溶剂的用量与原料中氮化铝与含硅芳炔树脂总质量的质量比优选为1:1。本发明中,优选地,所述的aln颗粒的平均粒径为0.1μm~60μm,进一步优选40μm~50μm,例如选用粒径为45μm的aln颗粒。另外一种优选实施方式按照常规的市售规格来选取,还可以选择0.5μm、5μm和45μm中的一种或多种,更优选45μm。三种粒径的aln颗粒可分别与含硅芳炔树脂进行混合,也可将至少两种不同粒径的aln颗粒进行复配后与含硅芳炔树脂进行混合。本发明中,所述表面改性使用的偶联剂为本领域常规的用于修饰改性aln颗粒的物质,优选为硅烷、钛酸酯、铝酸酯和硼酸酯中的一种或多种,更优选为铝酸酯。使用偶联剂进行修饰改性,使氮化铝颗粒在含硅芳炔树脂中有好分散性和与含硅芳炔树脂有好的界面相互作用,以提高氮化铝/含硅芳炔树脂复合体系的热导性和综合性能。其中,当选用铝酸酯作偶联剂处理氮化铝表面时,铝酸酯的质量分数优选为1%~5%,所述质量百分比为铝酸酯的用量占aln颗粒的质量百分比;更优选地,铝酸酯的质量分数为3%。当选用铝酸酯作偶联剂处理氮化铝表面时,优选地,还向溶剂体系中加入少量冰乙酸,使得ph试纸显色呈酸性,优选ph试纸显色为5~6。本发明中,优选地,所述表面改性在室温、超声并伴有机械搅拌的条件下进行。所述的室温具有本领域常规含义,一般为15~40℃。进一步优选地,所述表面改性包括如下步骤:室温下,在搅拌下向四氢呋喃溶剂中加入氮化铝颗粒,超声结合机械搅拌处理氮化铝与四氢呋喃的分散液1小时,再加入铝酸酯,用冰乙酸调节分散液至ph试纸显色为5~6,超声搅拌30min后,用油浴加热至60℃以300~500rpm的转速搅拌反应2小时。本发明中,所述的含硅芳炔树脂(psa)具有本领域常规含义,其化学结构式如下式(i)所示:其中,r1和r2独立地为氢、甲基或苯基,优选r1和r2均为甲基。r’和r”独立地为活性端基,优选r’为乙炔端基,r”为氢。所述的含硅芳炔树脂的数均分子量为1000~3000,优选含硅芳炔树脂的数均分子量为1600~2200。在本发明的实施方式中,含硅芳炔树脂(psa-e)参照文献(polymerbulletin,2006,56(1):19)的方法合成,树脂的末端用乙炔基封端,psa-e的数均分子量为1900,聚合度为10,结构式如下式(ⅱ)所示:本发明中,所述aln颗粒的质量分数为20%~60%,含硅芳炔树脂的质量分数为40%~80%。下限值20%是达到aln/含硅芳炔树脂复合材料热导率要求的最低aln加入量,过多aln加入反而会导致aln颗粒的团聚,不能形成导热线路,复合材料热导性下降,其它性能也会下降。优选地,所述的aln颗粒的质量分数为30%~50%,所述的含硅芳炔树脂的质量分数为50%~70%;进一步优选地,所述的aln颗粒的质量分数为50%,所述的含硅芳炔树脂的质量分数为50%;所述氮化铝和所述含硅芳炔树脂的质量分数之和为100%。本发明中,所述的混合均匀和完全溶解为本领域常规操作,优选采用超声与搅拌结合的方式实现分散和溶解操作,所述的完全溶解所需的时间一般为0.5~4.0小时;优选地,所述的完全溶解通过如下操作实现:在加入含硅芳炔树脂后,先超声1h,再在室温下搅拌2h。本发明中,优选地,所述的冷却在搅拌条件下进行。本发明中,所述脱除溶剂为本领域常规操作,一般采用减压蒸馏操作实现。优选地,所述的减压蒸馏的压力为-0.09~-0.1mpa。所述减压蒸馏的温度按照所选溶剂的沸点确定,当所述溶剂为四氢呋喃时,除去四氢呋喃对应的减压蒸馏的温度为50℃。在本申请一较佳实施方式中,aln/含硅芳炔树脂复合材料的制备方法具体包括如下步骤:室温下,超声结合机械搅拌质量分数为20%~60%的氮化铝、四氢呋喃分散液1小时,加入铝酸酯,再用冰乙酸调节分散液至ph试纸显色为5~6,超声搅拌30min后,用油浴加热至60℃,以300~500rpm的转速搅拌反应2小时后,再加入质量分数为40%~80%的含硅芳炔树脂溶解后,继续搅拌0.5~4.0小时即可;搅拌下冷却,通过减压蒸馏除去溶剂即可得到高导热、耐热的aln与含硅芳炔树脂复合材料;所述氮化铝和所述含硅芳炔树脂的质量分数之和为100%。本发明还提供了一种由上述制备方法制得的aln/含硅芳炔树脂复合材料。本发明还提供了一种上述aln/含硅芳炔树脂复合材料作为耐热封装材料的应用。本发明提供的耐热可达500℃以上的封装材料,可应用于新一代高速运算的集成电路的封装、轻、薄和小微电子产品的封装和人工智能芯片的封装。在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。本发明所用试剂和原料均市售可得。本发明的积极进步效果在于:本发明将耐热含硅芳炔树脂与优选aln导热颗粒混合,选铝酸酯对氮化铝表面进行改性,使耐热含硅芳炔树脂有高导热、优良电绝缘性能和低介电常数,可应用于新一代高速运算的集成电路的封装,以及轻、薄和小微电子产品的封装和人工智能芯片的封装。本发明得到的aln与含硅芳炔树脂的复合材料具有高导热、耐热达500℃以上的特点。附图说明图1为对比例1-3、实施例3中含硅芳炔树脂及氮化铝改性含硅芳炔树脂的tga曲线(升温速率10k/min);图2为实施例1-4和对比例1-4中含硅芳炔树脂及未改性和改性氮化铝填充含硅芳炔树脂的导热曲线;图3为对比例3和实施例3中含硅芳炔树脂psa-e及氮化铝改性含硅芳炔树脂的电阻率频谱图;图4为对比例3和实施例3中含硅芳炔树脂psa-e及氮化铝改性含硅芳炔树脂的介电常数频谱图;图5为对比例中aln粒径与aln加入量两个影响因素对导热性的影响结果;图2中,未处理的曲线随着氮化铝含量的提升,分别表示psa-e、对比例4的样品、对比例1的样品、对比例2的样品、对比例3的样品;表面处理的曲线随着氮化铝含量的提升,分别表示psa-e、实施例4的样品、实施例1的样品、实施例2的样品、实施例3的样品。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。下述实施例和对比例中:所使用的含硅芳炔树脂(psa-e)参照文献(polymerbulletin,2006,56(1):19)的方法合成,树脂的末端用乙炔基封端,psa-e的分子量为1900,聚合度为10,结构式如说明书中式(ⅱ)所示。具体的合成步骤如下:8g镁条剪碎后放入500ml三口烧瓶,导入氮气,加入80ml四氢呋喃和少许碘粒,开始搅拌。通过恒压漏斗加入32.4g溴乙烷和80ml四氢呋喃溶液,室温搅拌3h,再回流2h得到乙基溴化镁。再向反应瓶在2h内滴入22.5g二乙炔基苯和80ml四氢呋喃溶液,滴完回流反应2h。随后,再通过恒压漏斗滴入18.4g二甲基二氯甲硅烷和80ml四氢呋喃溶液,1h内滴完后回流反应2h,冷却至室温。蒸馏出140ml四氢呋喃,再加入150ml2%的盐酸溶液,搅拌1h后,加入100ml甲苯,搅拌均匀,分离出油层,用水洗至中性,蒸馏出溶剂后得到含硅芳炔树脂psa-e。实施例1~4和对比例1~4、7中,氮化铝选用的是平均粒径为45μm的颗粒,购自上海江格化工有限公司。实施例1~4中,选用偶联剂为铝酸酯偶联剂dl-411,购自东莞市鼎海塑胶化工有限公司。数据测试部分,经热固化的氮化铝改性含硅芳炔树脂的热稳定性用热失重分析仪(tga)在氮气氛中进行测试,可得到5%热失重温度(td5)和800℃残留率(yr800℃),以此来体现树脂的热稳定性。氮化铝改性的含硅芳炔树脂的导热性能可用导热测试仪测试,氮化铝改性的含硅芳炔树脂的绝缘性能以及介电性能用宽频宽温介电谱仪测试。在tga测试过程中,是从40℃连续升温至900℃,升温速率控制为10k/min。树脂的固化过程是阶梯状升温固化的过程,例如从170℃/2h至210℃/2h的过程可拆分为下述3步具体操作:首先,在170℃下保温2h,然后从170℃升温至210℃,再在210℃保温2h。其他过程依次类推。最后再升温至250℃保温后处理4h。下述实施例和对比例中,涉及到的搅拌的转速为400rpm。对比例1氮化铝改性含硅芳炔树脂(aln/psa-1)的制备500ml带有机械搅拌的三口圆底烧瓶中称入100g四氢呋喃,搅拌下加入30g氮化铝(aln),超声30min,而后加入70g含硅芳炔树脂psa-e,超声1h,室温下搅拌2h后得到混合溶液,随后边搅拌边经-0.09~-0.1mpa减压蒸馏,于50℃脱除四氢呋喃溶剂,得到黏稠状的共混物即氮化铝改性的含硅芳炔树脂(aln/psa-1)。改性含硅芳炔树脂aln/psa-1在170℃/2h和210℃/2h固化,再经250℃/4h后固化(即三个阶段的程序升温),得到氮化铝改性含硅芳炔树脂的固化物,在氮气氛中进行tga测试,结果见图1和表1。可见改性含硅芳炔树脂aln/psa-1的td5在氮气中提高至645℃。氮化铝改性含硅芳炔树脂aln/psa-1导热系数的测试结果见图2和表2。aln/psa-1的导热系数提高至1.29wm-1k-1。作为对比,含硅芳炔树脂(psa-e)在依次经170℃/2h、210℃/2h和250℃/4h固化后的tga测试结果分别见图1和表1,其导热系数见图2和表2。表1实施例3和对比例1~3的tga数据对比实施例/对比例树脂td5(℃)yr800℃(%)-psa-e62892.1对比例1aln/psa-164593.6对比例2aln/psa-265294.6对比例3aln/psa-3>90096.4实施例3aln-dl411/psa-3>90095.9表2实施例1~4和对比例1~4的导热数据对比对比例2氮化铝改性含硅芳炔树脂(aln/psa-2)的制备500ml带有机械搅拌的三口圆底烧瓶中称入100g四氢呋喃,搅拌下加入40g氮化铝(aln),超声30min,而后加入60g含硅芳炔树脂psa-e,超声1h,室温下搅拌2h后得到混合溶液,随后边搅拌边经-0.09~-0.1mpa减压蒸馏,于50℃脱除四氢呋喃溶剂,得到黏稠状的共混物即氮化铝改性的含硅芳炔树脂(aln/psa-2)。改性含硅芳炔树脂aln/psa-2在170℃/2h和210℃/2h固化,再经250℃/4h后固化(即三个阶段的程序升温),得到改性含硅芳炔树脂aln/psa-2的固化物,在氮气氛中进行tga测试,结果见图1和表1,可见改性含硅芳炔树脂aln/psa-2的td5在氮气中提高652℃。氮化铝改性含硅芳炔树脂aln/psa-2导热系数的测试结果见图2和表2,aln/psa-2的导热系数提高至1.61wm-1k-1。对比例3氮化铝改性含硅芳炔树脂(aln/psa-3)的制备500ml带有机械搅拌的三口圆底烧瓶中称入100g四氢呋喃,搅拌下加入50g氮化铝(aln),超声30min,而后加入50g含硅芳炔树脂psa-e,超声1h,室温下搅拌2h后得到混合溶液,随后边搅拌边经-0.09~-0.1mpa减压蒸馏,于50℃脱除四氢呋喃溶剂,得到黏稠状的共混物即氮化铝改性的含硅芳炔树脂(aln/psa-3)。改性含硅芳炔树脂aln/psa-3在170℃/2h和210℃/2h固化,再经250℃/4h后固化(即三个阶段的程序升温),得到改性含硅芳炔树脂aln/psa-3的固化物,在氮气氛中进行tga测试,结果见图1和表1,可见改性含硅芳炔树脂aln/psa-3的td5在氮气中提高至900℃以上。氮化铝改性含硅芳炔树脂aln/psa-3导热系数的测试结果见图2和表2。aln/psa-3的导热系数提高至2.15wm-1k-1。对aln/psa-3进行电绝缘性能测试,其电阻率测试结果见图3。同时进行了介电性能测试,其介电常数测试结果见图4。对比例4本对比例中氮化铝改性含硅芳炔树脂(aln/psa-4)的制备过程中:原料加入的是20g氮化铝(aln)和80g含硅芳炔树脂,其余原料和工艺步骤均同对比例1。得到的氮化铝改性含硅芳炔树脂aln/psa-4的导热系数测试结果见图2。对比例5本对比例的氮化铝改性含硅芳炔树脂(aln/psa-5)的制备过程中:氮化铝的粒径为0.5μm,其余原料和工艺步骤均同对比例3。得到的氮化铝改性含硅芳炔树脂aln/psa-5的导热系数为0.34wm-1k-1,具体见表3。对比例6本对比例的氮化铝填充改性含硅芳炔树脂(aln/psa-6)的制备过程中:氮化铝的粒径为5μm,其余原料和工艺步骤均同对比例3。得到的氮化铝改性含硅芳炔树脂aln/psa-6的导热系数为0.84wm-1k-1,具体见表3。对比例7本对比例中氮化铝改性含硅芳炔树脂(aln/psa-7)的制备过程中:原料加入的是60g氮化铝(aln)和40g含硅芳炔树脂,其余原料和工艺步骤均同对比例1。得到的氮化铝改性含硅芳炔树脂aln/psa-7的导热系数测试结果见表3和图5。对比效果实施例1本对比效果实施例考察的是aln粒径与aln加入量两个影响因素对导热性的影响结果,具体见表3和图5。表3中,例如,对比例1或在其基础上调整粒径,对比例2或在其基础上调整粒径,对比例7或在其基础上调整粒径,都是在原有对比例的基础上,其余条件不变,针对aln粒径的单因素变量调整。表3不同粒径aln改性psa树脂的导热数据对比由图5和表3中结果可知,aln加入质量分数增加,复合材料的热导率增加;同样质量分数下,aln粒径增加,复合材料的热导率明显增加,因而选择粒径大的aln,效果更优。但也不能在45μm的基础上,无限提高,例如更高粒径的话,如平均粒径为60μm以上的氮化铝,会带来树脂体系的黏度大大增加而难以加工,即加工困难性大大提高。实施例1改性氮化铝填充改性含硅芳炔树脂(aln-dl411/psa-1)的制备首先用铝酸酯偶联剂表面改性氮化铝得到改性氮化铝(aln-dl411)。在500ml带有机械搅拌的三口圆底烧瓶中称入100g四氢呋喃,搅拌下加入30g氮化铝(aln),超声60min,加入0.9g的铝酸酯,用冰乙酸将分散液的ph调至6,继续搅拌超声30min,用油浴加热至60℃下搅拌反应2小时;而后加入70g含硅芳炔树脂psa-e,超声1h,室温下搅拌2h后得到混合溶液,随后边搅拌边经-0.09~-0.1mpa减压蒸馏,于50℃脱除四氢呋喃溶剂,得到黏稠状的共混物即氮化铝改性的含硅芳炔树脂(aln-dl411/psa-1),将其在170℃/2h和210℃/2h固化,再经250℃/4h后固化(即三个阶段的程序升温),得到其的固化物,对其导热系数测试结果见图2和表2。aln-dl411/psa-1的导热系数为1.45wm-1k-1,高于氮化铝未表面改性的aln/psa-1的导热系数。实施例2改性氮化铝填充改性含硅芳炔树脂(aln-dl411/psa-2)的制备首先用铝酸酯偶联剂表面改性氮化铝得到改性氮化铝(aln-dl411)。在500ml带有机械搅拌的三口圆底烧瓶中称入100g四氢呋喃,搅拌下加入40g氮化铝(aln),超声60min,加入1.2g的铝酸酯,用冰乙酸将分散液的ph调至6,继续搅拌超声30min,用油浴加热至60℃下搅拌反应2小时;而后加入60g含硅芳炔树脂psa-e,超声1h,室温下搅拌2h后得到混合溶液,随后边搅拌边经-0.09~-0.1mpa减压蒸馏,于50℃脱除四氢呋喃溶剂,得到黏稠状的共混物即氮化铝改性的含硅芳炔树脂(aln-dl411/psa-2),将其在170℃/2h和210℃/2h固化,再经250℃/4h后固化(即三个阶段的程序升温),得到其的固化物,对其导热系数测试结果见图2和表2。aln-dl411/psa-2的导热系数为1.80wm-1k-1,高于氮化铝未表面改性的aln/psa-2的导热系数。实施例3改性氮化铝填充改性含硅芳炔树脂(aln-dl411/psa-3)的制备首先用铝酸酯偶联剂表面改性氮化铝得到改性氮化铝(aln-dl411)。在500ml带有机械搅拌的三口圆底烧瓶中称入100g四氢呋喃,搅拌下加入50g氮化铝(aln),超声60min,加入1.5g的铝酸酯,用冰乙酸将分散液的ph调至6,继续搅拌超声30min,用油浴加热至60℃下搅拌反应2小时;而后加入50g含硅芳炔树脂psa-e,超声1h,室温下搅拌2h后得到混合溶液,随后边搅拌边经-0.09~-0.1mpa减压蒸馏,于50℃脱除四氢呋喃溶剂,得到黏稠状的共混物即氮化铝改性的含硅芳炔树脂(aln-dl411/psa-3),将其在170℃/2h和210℃/2h固化,再经250℃/4h后固化(即三个阶段的程序升温),得到改性含硅芳炔树脂aln-dl411/psa-3的固化物,在氮气氛中进行tga测试,结果见图1和表1。对其导热系数测试结果见图2和表2。aln-dl411/psa-3的导热系数为2.36wm-1k-1,高于氮化铝未表面改性的aln/psa-3的导热系数。aln-dl411/psa-3的电阻率见图3,在10hz~1mhz内,aln-dl411/psa-3的电阻率高于108ωcm,有良好的电绝缘性能。同时进行了介电性能测试,其介电常数测试结果见图4,介电常数低于4.0。实施例4本实施例中,改性氮化铝填充改性含硅芳炔树脂(aln-dl411/psa-4)的制备过程中:原料加入的是20g氮化铝(aln)和80g含硅芳炔树脂,其余原料和工艺步骤均同实施例1。得到的氮化铝改性含硅芳炔树脂aln/psa-4的导热系数测试结果见图2。由表1和表2以及图1~4可见氮化铝改性含硅芳炔树脂的导热性能明显提高,共混树脂在氮气中热稳定性提高,耐温可达500℃以上,共混树脂保持了优良的电绝缘性能和介电性能。本发明是用高耐热、低介电常数的含硅芳炔树脂与导热填料aln构筑制备一种耐热可达500℃以上的封装材料,所得到的aln/含硅芳炔树脂有好的导热性能和优异的耐热性,其保持了树脂优良的电绝缘性能和介电性能,可应用于电子、电气设备的封装和热界面材料,也可应用于航空航天领域的热管理。当前第1页12
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