一种电子产品的高低温环保胶黏剂的制作方法

文档序号:19212848发布日期:2019-11-26 01:25阅读:208来源:国知局

本发明涉及胶黏剂领域技术,尤其是指一种电子产品的高低温环保胶黏剂。



背景技术:

水性聚氨酯作为一种常见的粘接材料,具有高弹性、良好的挠曲性、较高的弹性模量以及优良的耐磨性能,被广泛应用于诸多工业领域。但水性聚氨酯胶黏剂产品强度不高,耐热、耐水、抗静电、阻燃等性能差,限制了其进一步的应用。随着电子技术的迅速发展,电路板集成度的增加和数据传输速度的提升,芯片等电子器件的发热量越来越大,电子器件的散热效果直接影响电子产品的稳定性和使用的安全性等。电子器件的元件的胶接往往因为元件的发热影响粘接效果,且胶粘剂的性能也反过来影响整个电子器件的散热性能。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种电子产品的高低温环保胶黏剂,其具有良好的导热性、导电性,且强度高,适用于易于发热的电子产品。

为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:

一种电子产品的高低温环保胶黏剂,包括有以下重量份原料:水性聚氨酯90-100份、改性松香树脂40-50份、植物胶10-20份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物25-32份、石墨烯分散体5-9份、纳米铝粉5-9份、磷酸锌3-5份、无机填料10-15份、引发剂4-5份、交联剂0.3-0.5份。

优选的,所述水性聚氨酯由70-80重量份多元醇、18-22重量份二异氰酸酯、0.6-0.8重量份催化剂、60-70重量份有机溶剂、10-13重量份扩链剂、4-5重量份中和剂和280-300重量份水制备得到。

优选的,所述扩链剂为1,2-丙二醇碳酸酯和二元胺聚合反应得到的二元醇扩链剂。

优选的,所述改性松香树脂在制备方法是:向反应釜中加入松香树脂,然后添加催化剂,催化剂的量为松香树脂质量的0.2%,控制催化剂在60min内滴加完;搅拌升温至110℃,加入季戊四醇,季戊四醇与松香树脂的质量比为1:25,保持温度并冷凝回流2小时,得到混合物a;所述催化剂为四乙基溴化铵;向混混合物a中加入季戊四醇质量5%的碳酸氢钠,将温度降低至75℃,保温35min后,加入季戊四醇质量15%的丙烯酸和过硫酸钠混合物,将温度升到90℃,以400r/min转速搅拌15min,再继续保温15min,冷却出料,得到改性松香树脂。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言,由上述技术方案可知:

本发明以水性聚氨酯为主体,绿色环保,适用温度为-40℃~130℃。通过在水性聚氨酯中引入石墨烯分散体、纳米铝粉、磷酸锌和无机填料,能够作为胶黏剂的散热和导电成分,有效改变胶黏剂的导热性和导电性,对胶粘的物体进行有效散热,特别适用于电子器件的黏结使用,能够对发热的电子器件进行辐射散热和传导散热,避免因为器件发热引起黏结性能下降。此外,配合利用改性松香树脂、植物胶和乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物对水性聚氨酯进行改性处理,能够进一步提高黏结剂的粘接强度,并且能够使得黏结剂可以接受相对较多的无机填充物,保证产品得稳定性。

具体实施方式

本发明揭示了一种电子产品的高低温环保胶黏剂,包括有以下重量份原料:水性聚氨酯90-100份、改性松香树脂40-50份、植物胶10-20份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物25-32份、石墨烯分散体5-9份、纳米铝粉5-9份、磷酸锌3-5份、无机填料10-15份、引发剂4-5份、交联剂0.3-0.5份。

所述水性聚氨酯由70-80重量份多元醇、18-22重量份二异氰酸酯、0.6-0.8重量份催化剂、60-70重量份有机溶剂、10-13重量份扩链剂、4-5重量份中和剂和280-300重量份水制备得到。所述扩链剂为1,2-丙二醇碳酸酯和二元胺聚合反应得到的二元醇扩链剂。

所述改性松香树脂在制备方法是:向反应釜中加入松香树脂,然后添加催化剂,催化剂的量为松香树脂质量的0.2%,控制催化剂在60min内滴加完;搅拌升温至110℃,加入季戊四醇,季戊四醇与松香树脂的质量比为1:25,保持温度并冷凝回流2小时,得到混合物a;所述催化剂为四乙基溴化铵;向混混合物a中加入季戊四醇质量5%的碳酸氢钠,将温度降低至75℃,保温35min后,加入季戊四醇质量15%的丙烯酸和过硫酸钠混合物,将温度升到90℃,以400r/min转速搅拌15min,再继续保温15min,冷却出料,得到改性松香树脂。

制备时,包括以下步骤:

s1,将1/20-1/10的所述水性聚氨酯、全部的所述无机填料、全部的所述改性松香树脂、全部的所述植物胶、全部的所述磷酸锌、1/3-1/2的石墨烯分散体以及1/3-1/2的纳米铝粉混合,然后置于等离子发生装置,以cf4、n2、ccl4中任意一种为反应气体,反应压力为10~30pa,反应功率为100~200w,反应时间3~15min得到混合物;

s2,将所述混合物、1/10-1/5的所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和1/20-1/10的所述引发剂搅拌,升温至60℃-70℃进行反应得到反应物i;

s3,在保温条件下,在所述反应物i中加入剩余的所述石墨烯分散体和纳米铝粉,搅拌20-50min,得到反应物ii;

s4,在反应物ii中加入剩余的所述水性聚氨酯、所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和所述引发剂,升温至80-85℃反应2-3h,加入所述交联剂继续升温至90-100℃反应0.5-1h,降至室温后过滤得到所述胶黏剂。

下面以多个实施例对本发明作进一步详细说明:

实施例1:

一种电子产品的高低温环保胶黏剂,包括有以下重量份原料:水性聚氨酯90份、改性松香树脂40份、植物胶10份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物25份、石墨烯分散体5份、纳米铝粉5份、磷酸锌3份、无机填料10份、引发剂4份、交联剂0.3份。

所述水性聚氨酯由70重量份多元醇、18重量份二异氰酸酯、0.6重量份催化剂、60重量份有机溶剂、10重量份扩链剂、4重量份中和剂和280重量份水制备得到。所述扩链剂为1,2-丙二醇碳酸酯和二元胺聚合反应得到的二元醇扩链剂。

所述改性松香树脂在制备方法是:向反应釜中加入松香树脂,然后添加催化剂,催化剂的量为松香树脂质量的0.2%,控制催化剂在60min内滴加完;搅拌升温至110℃,加入季戊四醇,季戊四醇与松香树脂的质量比为1:25,保持温度并冷凝回流2小时,得到混合物a;所述催化剂为四乙基溴化铵;向混混合物a中加入季戊四醇质量5%的碳酸氢钠,将温度降低至75℃,保温35min后,加入季戊四醇质量15%的丙烯酸和过硫酸钠混合物,将温度升到90℃,以400r/min转速搅拌15min,再继续保温15min,冷却出料,得到改性松香树脂。

制备时,包括以下步骤:

s1,将1/20的所述水性聚氨酯、全部的所述无机填料、全部的所述改性松香树脂、全部的所述植物胶、全部的所述磷酸锌、1/3的石墨烯分散体以及1/3的纳米铝粉混合,然后置于等离子发生装置,以cf4为反应气体,反应压力为10pa,反应功率为100w,反应时间3min得到混合物;

s2,将所述混合物、1/10的所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和1/20的所述引发剂搅拌,升温至60℃进行反应得到反应物i;

s3,在保温条件下,在所述反应物i中加入剩余的所述石墨烯分散体和纳米铝粉,搅拌20min,得到反应物ii;

s4,在反应物ii中加入剩余的所述水性聚氨酯、所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和所述引发剂,升温至80℃反应2h,加入所述交联剂继续升温至90℃反应0.5h,降至室温后过滤得到所述胶黏剂。

实施例2:

一种电子产品的高低温环保胶黏剂,包括有以下重量份原料:水性聚氨酯100份、改性松香树脂50份、植物胶20份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物32份、石墨烯分散体9份、纳米铝粉9份、磷酸锌5份、无机填料15份、引发剂5份、交联剂0.5份。

所述水性聚氨酯由80重量份多元醇、22重量份二异氰酸酯、0.8重量份催化剂、70重量份有机溶剂、13重量份扩链剂、5重量份中和剂和300重量份水制备得到。所述扩链剂为1,2-丙二醇碳酸酯和二元胺聚合反应得到的二元醇扩链剂。

所述改性松香树脂在制备方法是:向反应釜中加入松香树脂,然后添加催化剂,催化剂的量为松香树脂质量的0.2%,控制催化剂在60min内滴加完;搅拌升温至110℃,加入季戊四醇,季戊四醇与松香树脂的质量比为1:25,保持温度并冷凝回流2小时,得到混合物a;所述催化剂为四乙基溴化铵;向混混合物a中加入季戊四醇质量5%的碳酸氢钠,将温度降低至75℃,保温35min后,加入季戊四醇质量15%的丙烯酸和过硫酸钠混合物,将温度升到90℃,以400r/min转速搅拌15min,再继续保温15min,冷却出料,得到改性松香树脂。

制备时,包括以下步骤:

s1,将1/10的所述水性聚氨酯、全部的所述无机填料、全部的所述改性松香树脂、全部的所述植物胶、全部的所述磷酸锌、1/2的石墨烯分散体以及1/2的纳米铝粉混合,然后置于等离子发生装置,以ccl4为反应气体,反应压力为30pa,反应功率为200w,反应时间15min得到混合物;

s2,将所述混合物、1/5的所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和1/10的所述引发剂搅拌,升温至70℃进行反应得到反应物i;

s3,在保温条件下,在所述反应物i中加入剩余的所述石墨烯分散体和纳米铝粉,搅拌50min,得到反应物ii;

s4,在反应物ii中加入剩余的所述水性聚氨酯、所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和所述引发剂,升温至85℃反应3h,加入所述交联剂继续升温至100℃反应1h,降至室温后过滤得到所述胶黏剂。

实施例3:

一种电子产品的高低温环保胶黏剂,包括有以下重量份原料:水性聚氨酯95份、改性松香树脂45份、植物胶15份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物28份、石墨烯分散体7份、纳米铝粉8份、磷酸锌4份、无机填料12份、引发剂4.5份、交联剂0.4份。

所述水性聚氨酯由75重量份多元醇、20重量份二异氰酸酯、0.7重量份催化剂、65重量份有机溶剂、12重量份扩链剂、4.5重量份中和剂和290重量份水制备得到。所述扩链剂为1,2-丙二醇碳酸酯和二元胺聚合反应得到的二元醇扩链剂。

所述改性松香树脂在制备方法是:向反应釜中加入松香树脂,然后添加催化剂,催化剂的量为松香树脂质量的0.2%,控制催化剂在60min内滴加完;搅拌升温至110℃,加入季戊四醇,季戊四醇与松香树脂的质量比为1:25,保持温度并冷凝回流2小时,得到混合物a;所述催化剂为四乙基溴化铵;向混混合物a中加入季戊四醇质量5%的碳酸氢钠,将温度降低至75℃,保温35min后,加入季戊四醇质量15%的丙烯酸和过硫酸钠混合物,将温度升到90℃,以400r/min转速搅拌15min,再继续保温15min,冷却出料,得到改性松香树脂。

制备时,包括以下步骤:

s1,将1/10的所述水性聚氨酯、全部的所述无机填料、全部的所述改性松香树脂、全部的所述植物胶、全部的所述磷酸锌、1/3的石墨烯分散体以及1/2的纳米铝粉混合,然后置于等离子发生装置,以ccl4为反应气体,反应压力为20pa,反应功率为150w,反应时间10min得到混合物;

s2,将所述混合物、1/5的所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和1/20的所述引发剂搅拌,升温至65℃进行反应得到反应物i;

s3,在保温条件下,在所述反应物i中加入剩余的所述石墨烯分散体和纳米铝粉,搅拌40min,得到反应物ii;

s4,在反应物ii中加入剩余的所述水性聚氨酯、所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和所述引发剂,升温至86℃反应2.5h,加入所述交联剂继续升温至95℃反应0.8h,降至室温后过滤得到所述胶黏剂。

实施例4:

一种电子产品的高低温环保胶黏剂,包括有以下重量份原料:水性聚氨酯93份、改性松香树脂43份、植物胶13份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物27份、石墨烯分散体6份、纳米铝粉8份、磷酸锌3.5份、无机填料11份、引发剂4.3份、交联剂0.35份。

所述水性聚氨酯由72重量份多元醇、19重量份二异氰酸酯、0.75重量份催化剂、63重量份有机溶剂、11重量份扩链剂、4.2重量份中和剂和285重量份水制备得到。所述扩链剂为1,2-丙二醇碳酸酯和二元胺聚合反应得到的二元醇扩链剂。

所述改性松香树脂在制备方法是:向反应釜中加入松香树脂,然后添加催化剂,催化剂的量为松香树脂质量的0.2%,控制催化剂在60min内滴加完;搅拌升温至110℃,加入季戊四醇,季戊四醇与松香树脂的质量比为1:25,保持温度并冷凝回流2小时,得到混合物a;所述催化剂为四乙基溴化铵;向混混合物a中加入季戊四醇质量5%的碳酸氢钠,将温度降低至75℃,保温35min后,加入季戊四醇质量15%的丙烯酸和过硫酸钠混合物,将温度升到90℃,以400r/min转速搅拌15min,再继续保温15min,冷却出料,得到改性松香树脂。

制备时,包括以下步骤:

s1,将1/10的所述水性聚氨酯、全部的所述无机填料、全部的所述改性松香树脂、全部的所述植物胶、全部的所述磷酸锌、1/2的石墨烯分散体以及1/2的纳米铝粉混合,然后置于等离子发生装置,以cf4为反应气体,反应压力为15pa,反应功率为120w,反应时间8min得到混合物;

s2,将所述混合物、1/5的所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和1/20的所述引发剂搅拌,升温至64℃进行反应得到反应物i;

s3,在保温条件下,在所述反应物i中加入剩余的所述石墨烯分散体和纳米铝粉,搅拌30min,得到反应物ii;

s4,在反应物ii中加入剩余的所述水性聚氨酯、所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和所述引发剂,升温至82℃反应2.3h,加入所述交联剂继续升温至92℃反应0.4h,降至室温后过滤得到所述胶黏剂。

实施例5:

一种电子产品的高低温环保胶黏剂,包括有以下重量份原料:水性聚氨酯98份、改性松香树脂49份、植物胶19份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物30份、石墨烯分散体8份、纳米铝粉8份、磷酸锌4份、无机填料14份、引发剂4.9份、交联剂0.48份。

所述水性聚氨酯由79重量份多元醇、21重量份二异氰酸酯、0.78重量份催化剂、69重量份有机溶剂、12.5重量份扩链剂、4.8重量份中和剂和295重量份水制备得到。所述扩链剂为1,2-丙二醇碳酸酯和二元胺聚合反应得到的二元醇扩链剂。

所述改性松香树脂在制备方法是:向反应釜中加入松香树脂,然后添加催化剂,催化剂的量为松香树脂质量的0.2%,控制催化剂在60min内滴加完;搅拌升温至110℃,加入季戊四醇,季戊四醇与松香树脂的质量比为1:25,保持温度并冷凝回流2小时,得到混合物a;所述催化剂为四乙基溴化铵;向混混合物a中加入季戊四醇质量5%的碳酸氢钠,将温度降低至75℃,保温35min后,加入季戊四醇质量15%的丙烯酸和过硫酸钠混合物,将温度升到90℃,以400r/min转速搅拌15min,再继续保温15min,冷却出料,得到改性松香树脂。

制备时,包括以下步骤:

s1,将1/10的所述水性聚氨酯、全部的所述无机填料、全部的所述改性松香树脂、全部的所述植物胶、全部的所述磷酸锌、1/3的石墨烯分散体以及1/2的纳米铝粉混合,然后置于等离子发生装置,以ccl4为反应气体,反应压力为28pa,反应功率为180w,反应时间14min得到混合物;

s2,将所述混合物、1/10的所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和1/10的所述引发剂搅拌,升温至69℃进行反应得到反应物i;

s3,在保温条件下,在所述反应物i中加入剩余的所述石墨烯分散体和纳米铝粉,搅拌48min,得到反应物ii;

s4,在反应物ii中加入剩余的所述水性聚氨酯、所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和所述引发剂,升温至84℃反应2.8h,加入所述交联剂继续升温至99℃反应0.8h,降至室温后过滤得到所述胶黏剂。

实施例6:

一种电子产品的高低温环保胶黏剂,包括有以下重量份原料:水性聚氨酯96份、改性松香树脂48份、植物胶18份、乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物31份、石墨烯分散体6份、纳米铝粉8份、磷酸锌4.8份、无机填料14份、引发剂4.3份、交联剂0.44份。

所述水性聚氨酯由76重量份多元醇、19重量份二异氰酸酯、0.7重量份催化剂、64重量份有机溶剂、12重量份扩链剂、4.3重量份中和剂和288重量份水制备得到。所述扩链剂为1,2-丙二醇碳酸酯和二元胺聚合反应得到的二元醇扩链剂。

所述改性松香树脂在制备方法是:向反应釜中加入松香树脂,然后添加催化剂,催化剂的量为松香树脂质量的0.2%,控制催化剂在60min内滴加完;搅拌升温至110℃,加入季戊四醇,季戊四醇与松香树脂的质量比为1:25,保持温度并冷凝回流2小时,得到混合物a;所述催化剂为四乙基溴化铵;向混混合物a中加入季戊四醇质量5%的碳酸氢钠,将温度降低至75℃,保温35min后,加入季戊四醇质量15%的丙烯酸和过硫酸钠混合物,将温度升到90℃,以400r/min转速搅拌15min,再继续保温15min,冷却出料,得到改性松香树脂。

制备时,包括以下步骤:

s1,将1/10的所述水性聚氨酯、全部的所述无机填料、全部的所述改性松香树脂、全部的所述植物胶、全部的所述磷酸锌、1/2的石墨烯分散体以及1/3的纳米铝粉混合,然后置于等离子发生装置,以ccl4为反应气体,反应压力为24pa,反应功率为150w,反应时间8min得到混合物;

s2,将所述混合物、1/5的所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和1/10的所述引发剂搅拌,升温至64℃进行反应得到反应物i;

s3,在保温条件下,在所述反应物i中加入剩余的所述石墨烯分散体和纳米铝粉,搅拌32min,得到反应物ii;

s4,在反应物ii中加入剩余的所述水性聚氨酯、所述乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物和所述引发剂,升温至81℃反应2.4h,加入所述交联剂继续升温至96℃反应0.7h,降至室温后过滤得到所述胶黏剂。

本发明的设计重点是:本发明以水性聚氨酯为主体,绿色环保,适用温度为-40℃~130℃。通过在水性聚氨酯中引入石墨烯分散体、纳米铝粉、磷酸锌和无机填料,能够作为胶黏剂的散热和导电成分,有效改变胶黏剂的导热性和导电性,对胶粘的物体进行有效散热,特别适用于电子器件的黏结使用,能够对发热的电子器件进行辐射散热和传导散热,避免因为器件发热引起黏结性能下降。此外,配合利用改性松香树脂、植物胶和乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物对水性聚氨酯进行改性处理,能够进一步提高黏结剂的粘接强度,并且能够使得黏结剂可以接受相对较多的无机填充物,保证产品得稳定性。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

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