本发明涉及绝缘材料技术领域，特别是涉及高导热绝缘胶及其制备方法与应用。
背景技术：
发光二极管(LED)作为一种备受瞩目的新兴产品，有着高亮度、体积小、寿命长、环保节能等优点，已被广泛应用于室内外照明、显示器光源、汽车用灯、背光源等行业。随着LED应用的普及，制约其发展的主要因素和技术瓶颈是散热问题。提高LED发光效率与使用寿命，解决LED产品散热问题成为现阶段最重要的课题之一。
目前市面上的LED金属基线电路板普遍存在导热率低、耐电性能差等技术瓶颈，随着LED产品的市场应用愈加广泛，加之对原材料的要求更严格，传统的铝基板高导热绝缘胶已无法满足其多项性能要求。
技术实现要素：
基于此，本发明提供一种高导热绝缘胶，其具有高导热性、高耐电性的特点。
本发明还提供了一种高导热绝缘胶的制备方法，工序简单，易于操作，对操作人员的经验要求不高。
一种高导热绝缘胶，包括主料和辅助填料；
主料包括以下重量份的组分：
辅助填料包括以下重量份的组分：
上述高导热绝缘胶，以环氧树脂为基体，与增韧性树脂、二甲基咪唑、丁晴橡胶及偶联剂协同反应，形成网络结构，添加研磨后的辅助填料进行分散填充，可有效提高导热绝缘胶膜的热传导系数，并能有效保证其在后续使用中的高耐电压及耐高温的性能；而且，丁晴橡胶提高了高导热绝缘胶的气密性、耐水性，以及增强胶膜的粘结性能，使高导热绝缘胶涂布于基材后，稳定粘接于基材上，且即使长期在潮湿的环境中工作，高导热绝缘胶亦不会被破坏，保持正常工作。
在其中一个实施例中，主料包括以下重量份的组分：
所述辅助填料包括以下重量份的组分：
在其中一个实施例中，氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径为1.0～2.5μm。
在其中一个实施例中，增韧性树脂为含有活性端基的聚醚砜。
在其中一个实施例中，主料填料为氮化硅。
在其中一个实施例中，固化剂为双氰胺固化剂。
在其中一个实施例中，偶联剂为硅烷偶联剂。
一种高导热绝缘胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按重量份计，取氧化铝63～70份、氮化硼12～18份、氧化硅10～15份、偶联剂4～7份，加入丁酮，一起投入研磨机研磨，获得研磨后的辅助填料；
步骤2：将研磨后的辅助填料转入高速分散机，再按重量份计，依次加入环氧树脂40～50份、增韧性树脂12～19份、主料填料28～35份、固化剂3.8～5份、二甲基咪唑2～3份、丁晴橡胶1.8～2.5份，混合均匀，获得混合浆料；
步骤3：将混合浆料进行除铁及过滤，获得高导热绝缘胶。
在其中一个实施例中，丁酮的质量为1～3.5倍氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的总质量。
一种高导热绝缘胶的应用，包括以下步骤：
取一基材，将上述制得的高导热绝缘胶涂布于所述基材的至少一个侧面，烘干固化，获得高导热绝缘胶层。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明提供一种高导热绝缘胶，主要应用于LED金属基线电路板或其它基线电路板的绝缘修饰，具有高导热性、高耐电性的特点，加快了基线电路板的热传导，避免热量积聚烧坏基线电路板。所述高导热绝缘胶包括主料和辅助填料。
主料包括以下重量份的组分：
辅助填料包括以下重量份的组分：
一些实施例中，主料包括以下重量份的组分：
辅助填料包括以下重量份的组分：
增韧性树脂改善了高导热绝缘胶的流动性、韧性和塑性，降低加工难度，且提高高导热绝缘胶的承载强度和抗冲击强度，使不易开裂。本发明高导热绝缘胶的体系中，较优地，增韧性树脂选用含有活性端基的聚醚砜，如胺端基聚醚砜聚合物、马来酰亚胺端基聚醚砜聚合物和环氧端基聚醚砜聚合物等。环氧树脂与胺端基聚醚砜聚合物或马来酰亚胺端基聚醚砜聚合物或环氧端基聚醚砜聚合物交联后具有很高的玻璃化转变温度、热稳定性和动态力学性能，明显提高了高导热绝缘胶的耐热性。其中，胺端基聚醚砜聚合物是一种半结晶性聚合物，当其平均分子量M为1500-2500时，胺端基聚醚砜聚合物表现出良好的耐热性，经环氧树脂增强后可得到一种耐高温热固性树脂。
主料填料选用氮化硅，以增加高导热绝缘胶的耐磨损和耐高温强度。
固化剂选用双氰胺固化剂，使高导热绝缘胶可迅速固化，提高生产效率。
偶联剂为硅烷偶联剂，如甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、对甲氧基硅烷、对乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅等，偶联剂可以为前述硅烷偶联剂中的其中一种或多种的混合物。
氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径为1.0～2.5μm。传统高导热绝缘胶的氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径需要达到纳米级别才能达到较好的导热和耐电效果，本发明仅需微米级即可，大大降低了加工难度和加工成本。当然，氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径不宜过大，最好不大于2.5μm，否则将降低高导热绝缘胶的成膜性及粘结性，进而降低高导热绝缘胶的使用寿命。
本发明高导热绝缘胶，以环氧树脂为基体，与增韧性树脂、二甲基咪唑、丁晴橡胶及偶联剂协同反应，形成网络结构，在通过添加研磨后的辅助填料进行分散填充，可有效提高导热绝缘胶膜的热传导系数，并能有效保证其在后续使用中的高耐电压及耐高温的性能；而且，丁晴橡胶提高了高导热绝缘胶的气密性、耐水性，以及增强胶膜的粘结性能，使高导热绝缘胶涂布于基材后，稳定粘接于基材上，且即使长期在潮湿的环境中工作，高导热绝缘胶亦不会被破坏，保持正常工作。
上述高导热绝缘胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按重量份计，取氧化铝63～70份、氮化硼12～18份、氧化硅10～15份、偶联剂4～7份，加入丁酮，一起投入研磨机研磨，至氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径大1.0～2.5μm停止，获得研磨后的辅助填料。当然不排除部分的氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径小于0.5μm，这将不影响其性能表现。氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径大1.0～2.5μm，使其具备良好的流动性，有助于其在配方体系中流动分散均匀。
一些实施例中，丁酮的质量为1～3.5倍氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的总质量，丁酮需淹没氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的颗粒，使氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂可在丁酮溶液中充分分散均匀。
步骤2：将研磨后的辅助填料转入高速分散机，再按重量份计，依次加入环氧树脂40～50份、增韧性树脂12～19份、主料填料28～35份、固化剂3.8～5份、二甲基咪唑2～3份、丁晴橡胶1.8～2.5份，混合均匀，辅助填料均匀分散于主料中，获得混合浆料。
步骤3：将混合浆料采用除铁装置进行排除混合浆料中的可被磁铁吸引的金属杂质如铁、镍等，再经过气动隔膜泵网袋过滤，除去混合浆料中含有的其他物质残渣，获得高导热绝缘胶。
由于辅助填料的硬度大，分散及研磨时会对设备的有所磨损，产生的金属碎屑等杂质，悬浮于浆料中，用磁铁进行吸出处理。另外，部分原材料本身亦含有的金属杂质，一并吸出。若杂质不去除，将影响高导热绝缘胶的成膜性，且在使用的过程中可能出现生锈的问题，影响高导热绝缘胶的正常使用。
上述高导热绝缘胶的应用，包括以下步骤：
取一基材，将上述制得的高导热绝缘胶涂布于基材的至少一个侧面，烘干固化，获得高导热绝缘胶层。
以下为具体实施例说明。
实施例1
本实施例提供一种高导热绝缘胶，主要应用于LED金属基线电路板的绝缘修饰。所述高导热绝缘胶包括主料和辅助填料。
主料包括以下重量份的组分：
辅助填料包括以下重量份的组分：
增韧性树脂选用环氧端基聚醚砜聚合物。
主料填料选用氮化硅。
固化剂选用双氰胺固化剂。
偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径为1.0～2.0μm。
上述高导热绝缘胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按重量份计，取氧化铝70份、氮化硼15份、氧化硅12份、偶联剂4份，加入丁酮105份，一起投入研磨机研磨，至氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径大1.0～2.5μm停止，获得研磨后的辅助填料。
步骤2：将研磨后的辅助填料转入高速分散机，再按重量份计，依次加入环氧树脂40份、增韧性树脂15份、主料填料28份、固化剂4份、二甲基咪唑2份、丁晴橡胶2.1份，在1500转速/分钟的条件下分散4小时，混合均匀，获得混合浆料；
步骤3：将混合浆料采用除铁装置进行排除混合浆料中的可被磁铁吸引的金属杂质如铁、镍等，再经过气动隔膜泵网袋过滤，除去混合浆料中含有的其他物质残渣，获得高导热绝缘胶。
上述高导热绝缘胶的应用，包括以下步骤：
取一LED金属基线电路板的基材，将上述制得的高导热绝缘胶涂布于基材的一个侧面，烘干固化，获得高导热绝缘胶层，则基材的一侧面具有绝缘性。
实施例2
本实施例提供一种高导热绝缘胶，主要应用于LED金属基线电路板的绝缘修饰。所述高导热绝缘胶包括主料和辅助填料。
主料包括以下重量份的组分：
辅助填料包括以下重量份的组分：
增韧性树脂选用胺端基聚醚砜聚合物。
主料填料选用氮化硅。
固化剂选用双氰胺固化剂。
偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的混合物，乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的比为1:2。
氮化硅、氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径为1.5～2.5μm。
上述高导热绝缘胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按重量份计，取氧化铝68份、氮化硼16份、氧化硅10份、偶联剂5份，加入丁酮200份，一起投入研磨机研磨，至氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径大1.5～2.5μm停止，获得研磨后的辅助填料。
步骤2：将研磨后的辅助填料转入高速分散机，再按重量份计，依次加入环氧树脂42份、增韧性树脂12份、主料填料30份、固化剂4.2份、二甲基咪唑2.2份、丁晴橡胶1.8份，在1500转速/分钟的条件下分散4小时，混合均匀，获得混合浆料；
步骤3：将混合浆料采用除铁装置进行排除混合浆料中的可被磁铁吸引的金属杂质如铁、镍等，再经过气动隔膜泵网袋过滤，除去混合浆料中含有的其他物质残渣，获得高导热绝缘胶。
上述高导热绝缘胶的应用，包括以下步骤：
取一LED金属基线电路板的基材，将上述制得的高导热绝缘胶涂布于基材的一个侧面，烘干固化，获得高导热绝缘胶层，则基材的一侧面具有绝缘性。
实施例3
本实施例提供一种高导热绝缘胶，主要应用于LED金属基线电路板的绝缘修饰。所述高导热绝缘胶包括主料和辅助填料。
主料包括以下重量份的组分：
辅助填料包括以下重量份的组分：
增韧性树脂选用马来酰亚胺端基聚醚砜聚合物。
主料填料选用氮化硅。
固化剂选用双氰胺固化剂。
偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径为1.0～2.5μm。
上述高导热绝缘胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按重量份计，取氧化铝65份、氮化硼18份、氧化硅13份、偶联剂5.5份，加入丁酮198份，一起投入研磨机研磨，至氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径大1.0～2.5μm停止，获得研磨后的辅助填料。
步骤2：将研磨后的辅助填料转入高速分散机，再按重量份计，依次加入环氧树脂45份、增韧性树脂17份、主料填料32份、固化剂3.8份、二甲基咪唑3份、丁晴橡胶2.2份，在1500转速/分钟的条件下分散4小时，混合均匀，获得混合浆料；
步骤3：将混合浆料采用除铁装置进行排除混合浆料中的可被磁铁吸引的金属杂质如铁、镍等，再经过气动隔膜泵网袋过滤，除去混合浆料中含有的其他物质残渣，获得高导热绝缘胶。
上述高导热绝缘胶的应用，包括以下步骤：
取一LED金属基线电路板的基材，将上述制得的高导热绝缘胶涂布于基材的一个侧面，烘干固化，获得高导热绝缘胶层，则基材的一侧面具有绝缘性。
实施例4
本实施例提供一种高导热绝缘胶，主要应用于LED金属基线电路板的绝缘修饰。所述高导热绝缘胶包括主料和辅助填料。
主料包括以下重量份的组分：
辅助填料包括以下重量份的组分：
增韧性树脂选用胺端基聚醚砜聚合物。
主料填料选用氮化硅。
固化剂选用双氰胺固化剂。
偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷。
氮化硅、氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径为1.0～2.5μm。
上述高导热绝缘胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按重量份计，取氧化铝64份、氮化硼14份、氧化硅15份、偶联剂6份，加入丁酮295份，一起投入研磨机研磨，至氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径大1.0～2.5μm停止，获得研磨后的辅助填料。
步骤2：将研磨后的辅助填料转入高速分散机，再按重量份计，依次加入环氧树脂47份、增韧性树脂19份、主料填料34份、固化剂4.5份、二甲基咪唑2.8份、丁晴橡胶2.4份，在1500转速/分钟的条件下分散4小时，混合均匀，获得混合浆料；
步骤3：将混合浆料采用除铁装置进行排除混合浆料中的可被磁铁吸引的金属杂质如铁、镍等，再经过气动隔膜泵网袋过滤，除去混合浆料中含有的其他物质残渣，获得高导热绝缘胶。
上述高导热绝缘胶的应用，包括以下步骤：
取一LED金属基线电路板的基材，将上述制得的高导热绝缘胶涂布于基材的一个侧面，烘干固化，获得高导热绝缘胶层，则基材的一侧面具有绝缘性。
实施例5
本实施例提供一种高导热绝缘胶，主要应用于LED金属基线电路板的绝缘修饰。所述高导热绝缘胶包括主料和辅助填料。
主料包括以下重量份的组分：
辅助填料包括以下重量份的组分：
增韧性树脂选用马来酰亚胺端基聚醚砜聚合物。
主料填料选用氮化硅。
固化剂选用双氰胺固化剂。
偶联剂选用氨丙基三乙氧基硅烷。
氮化硅、氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径为1.0～2.5μm。
上述高导热绝缘胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按重量份计，取氧化铝63份、氮化硼12份、氧化硅14份、偶联剂7份，加入丁酮190份，一起投入研磨机研磨，至氧化铝、氮化硼、氧化硅与偶联剂的粒径大1.0～2.5μm停止，获得研磨后的辅助填料。
步骤2：将研磨后的辅助填料转入高速分散机，再按重量份计，依次加入环氧树脂50份、增韧性树脂18份、主料填料32份、固化剂5份、二甲基咪唑2.5份、丁晴橡胶2.5份，在1500转速/分钟的条件下分散4小时，混合均匀，获得混合浆料；
步骤3：将混合浆料采用除铁装置进行排除混合浆料中的可被磁铁吸引的金属杂质如铁、镍等，再经过气动隔膜泵网袋过滤，除去混合浆料中含有的其他物质残渣，获得高导热绝缘胶。
上述高导热绝缘胶的应用，包括以下步骤：
取一LED金属基线电路板的基材，将上述制得的高导热绝缘胶涂布于基材的一个侧面，烘干固化，获得高导热绝缘胶层，则基材的一侧面具有绝缘性。
取实施例1至5制得的具有高导热绝缘胶层的基材及部分市场上销售的LED金属基线电路板的基材，分别对其高导热绝缘胶层进行导热性及耐电性测试，测试结果如表1。
表1
由上述测试结果可知，相对于市场上销售的LED金属基线电路板的基材中的高导热绝缘胶层，采用本发明高导热绝缘胶制成的高导热绝缘胶层的导热性及耐电性具有明显提高，且加工工序简单，易于推广。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。