本發(fā)明涉及一種導熱膠帶，特別涉及一種基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代微電子技術(shù)高速發(fā)展，電子設備(如筆記本電腦、手機、平板電腦等)日益變得超薄、輕便，這種結(jié)構(gòu)使得電子設備內(nèi)部功率密度明顯提高，運行中所產(chǎn)生的熱量不易排出、易于迅速積累而形成高溫。而這種高溫會降低電子設備的性能、可靠性和使用壽命。因此，當前電子行業(yè)對于散熱系統(tǒng)提出了越來越高的要求。一般的方法是采用高分子基材的雙面膠將散熱片和電子器件連接起來，利用散熱片達到轉(zhuǎn)移熱量的效果。但是雙面膠往往會帶來很高的熱阻，阻礙熱量從電子器件向散熱片傳導?，F(xiàn)在普遍的解決辦法是：一，盡量減小雙面膠的厚度以降低熱阻，且符合輕薄化的發(fā)展趨勢，但這種降低厚度的方法同時也降低了膠帶的膠粘性能，并且，對熱阻的降低也是十分有限的；二，采用導熱型雙面膠。而傳統(tǒng)的導熱型雙面膠使用玻璃纖維布、塑料、紙張、無紡布等作為基材，氧化鋁等金屬氧化物為導熱物質(zhì)摻雜到膠黏劑中，由于氧化鋁與壓敏膠的相容性不好，且氧化鋁的導熱系數(shù)不高，一般低于30W/(M·K)，玻璃纖維布等基材導熱系數(shù)也很低，所以這種膠帶整體導熱系數(shù)一般在0.2～1.0W/(M·K)之間，散熱效果并不理想。所以開發(fā)一種新型的輕薄化的導熱性能良好的導熱膠帶很有必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶，該膠帶能夠?qū)⑸崞碗娮悠骷B接起來，且能夠?qū)㈦娮悠骷械臒崃扛咝У貍鬏數(shù)缴崞?，以滿足高熱量的轉(zhuǎn)移需求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶，以鋁箔或銅箔作為基材層，并在基材層的兩面涂覆有導熱膠層，該導熱膠層表面還覆有離型膜層；

其中，所述導熱膠層中至少分散有合成石墨和氮化鋁的組合。

優(yōu)選的是，所述的基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶，其中，所述導熱膠層的厚度為5～20μm。

優(yōu)選的是，所述的基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶，其中，所述基材層的厚度為5～10μm。

優(yōu)選的是，所述的基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶，其中，所述導熱膠層還包括有丙烯酸酯壓敏膠、增粘劑、偶聯(lián)劑和固化劑。

優(yōu)選的是，所述的基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶，其中，所述增粘劑選自松香樹脂、萜烯樹脂、石油樹脂或其組合。

優(yōu)選的是，所述的基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶，其中，所述偶聯(lián)劑選自鉻絡合物偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、錫類偶聯(lián)劑、鋁酸化合物或其組合。

優(yōu)選的是，所述的基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶，其中，所述固化劑選自環(huán)氧固化劑、異氰酸酯多氮吡啶、氨基樹脂、四異丙氧基鈦、三異丙氧基鋁或其組合。

優(yōu)選的是，所述的基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶，其中，所述導熱膠層還包括有氧化鈹。

優(yōu)選的是，所述的基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶，其中，所述導熱膠層還包括有氮化硼。

優(yōu)選的是，所述的基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶，其中，丙烯酸酯壓敏膠、增粘劑、偶聯(lián)劑、合成石墨、氮化鋁、氧化鈹、氮化硼和固化劑的重量比為：丙烯酸酯壓敏膠∶增粘劑∶偶聯(lián)劑∶合成石墨∶氮化鋁∶氧化鈹∶氮化硼∶固化劑＝100∶10～40∶0.2～1.0∶5～20∶1.5～2∶0.5～1∶0.5～1∶0.5～2。

本發(fā)明的有益效果是：本案以金屬箔片作基材，增加了雙面膠的持粘性能，可獲得持久的保持力；在導熱膠中引入合成石墨和高導熱粉體，有效提高了雙面膠的水平導熱系數(shù)，且剝離力高，膠粘性能強；本案提供的膠帶厚度薄，可達20μm及以下，且結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，滿足密集型電子產(chǎn)品中的高散熱需求。

附圖說明

圖1為基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

如圖1所示，本案列出一實施例的基于合成石墨改性的高導熱超薄膠帶，以鋁箔或銅箔作為基材層3，并在基材層3的兩面涂覆有導熱膠層2，該導熱膠層2表面還覆有離型膜層1；

其中，導熱膠層2中至少分散有合成石墨和氮化鋁的組合。

本案選擇鋁箔或銅箔作為膠帶的基材，使得膠帶具有很高的導熱系數(shù)，可以達到更好的導熱效果，同時具有更良好的膠粘性能。鋁箔或銅箔具有很高的導熱系數(shù)，如鋁箔的熱導系數(shù)為237W/(M·K)，銅箔的熱導系數(shù)為401W/(M·K)，而傳統(tǒng)基材的導熱系數(shù)很低，如PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)薄膜熱導系數(shù)為0.2W/(M·K)，同時鋁箔或銅箔作為基材可以提高雙面膠的持粘力。

在上述實施例中，導熱膠層2的厚度優(yōu)選為5～20μm。

在上述實施例中，基材層3的厚度優(yōu)選為5～10μm。

在上述實施例中，導熱膠層2還優(yōu)選包括有丙烯酸酯壓敏膠、增粘劑、偶聯(lián)劑和固化劑。

增粘劑選自松香樹脂、萜烯樹脂、石油樹脂或其組合。

偶聯(lián)劑選自鉻絡合物偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、錫類偶聯(lián)劑、鋁酸化合物或其組合。

固化劑選自環(huán)氧固化劑、異氰酸酯多氮吡啶、氨基樹脂、四異丙氧基鈦、三異丙氧基鋁或其組合。

作為本案另一實施例，其中，導熱膠層還優(yōu)選包括有氧化鈹。氧化鈹可以調(diào)節(jié)導熱膠內(nèi)部的應力，以使得導熱膠能夠兼顧散熱性能和粘結(jié)性能。

作為本案又一實施例，其中，導熱膠層還包括有氮化硼。氮化硼能夠與合成石墨、氮化鋁產(chǎn)生協(xié)同效應，共同提高膠帶的導熱性能。

在上述實施例中，丙烯酸酯壓敏膠、增粘劑、偶聯(lián)劑、合成石墨、氮化鋁、氧化鈹、氮化硼和固化劑的重量比優(yōu)選為：丙烯酸酯壓敏膠∶增粘劑∶偶聯(lián)劑∶合成石墨∶氮化鋁∶氧化鈹∶氮化硼∶固化劑＝100∶10～40∶0.2～1.0∶5～20∶1.5～2∶0.5～1∶0.5～1∶0.5～2，且這樣的配比應受到限制，超出優(yōu)選的范圍，將導致導熱膠的散熱性能受到影響。

合成石墨的石墨化率要大于天然石墨，一般可達90％以上，合成石墨的水平導熱系數(shù)達到1000W/(M·K)以上，最高可達到1600W/(M·K)，這使得雙面膠帶具有很高的導熱系數(shù)，同時與傳統(tǒng)導熱物質(zhì)相比又具有更高的剝離力。

下面按照基材的選擇，導熱物質(zhì)的選擇，以及綜合性能來說明：

表1、不同基材的導熱膠帶的膠粘性能表

表1中導熱膠配方按照丙烯酸酯壓敏膠∶增粘劑∶偶聯(lián)劑∶合成石墨∶氮化鋁∶氧化鈹∶氮化硼∶固化劑＝100∶33∶0.5∶20∶2∶1∶1∶1.5。兩面導熱膠層厚度一致，之所以PET基材只選擇3μm是因為PET只是普通高分子材料，熱導系數(shù)很小，為了盡量避免熱阻，所以采用盡量薄的PET，由表1可以看出，無基材或者PET作為基材導熱雙面膠保持力較差，而鋁箔或銅箔作為基材，雙面膠的持粘性能較好，達到保持力75小時以上。

表2、增粘劑和偶聯(lián)劑比例對導熱膠帶的膠粘性能影響表

表2中導熱膠配方按照丙烯酸酯壓敏膠∶合成石墨∶氮化鋁∶氧化鈹∶氮化硼∶固化劑＝100∶20∶2∶1∶1∶1.5。兩面導熱膠層厚度一致，均為20μm，基材為10μm鋁箔，由表2可以看出，增大增粘劑比例導熱膠的剝離力提高，保持力略有下降，當增粘劑比例增加到33％，粘結(jié)性能和持粘力達到最佳狀態(tài)，當比例增大到38％，保持力迅速下降到15小時，由于內(nèi)聚力和附著力的下降，出現(xiàn)爛膠現(xiàn)象，無法完成剝離力測試。為了增強膠黏劑和石墨之間的結(jié)合力，引入偶聯(lián)劑，當偶聯(lián)劑的比例增加，保持力隨之增大，但是當偶聯(lián)劑比例增大到0.6時，保持力不再增大，導熱膠剝離力略有降低，所以0.5應該是最佳比例。

表3、不同導熱主材的導熱性能和膠粘性能表

表3中導熱膠配方中按照丙烯酸酯壓敏膠∶增粘劑∶偶聯(lián)劑∶導熱物質(zhì)∶氮化鋁∶氧化鈹∶氮化硼∶固化劑＝100∶33∶0.5∶5∶1.5∶0.5∶0.5∶0.8，基材為10μm鋁箔，導熱膠層厚度20μm。由表3可以看出，合成石墨作為導熱物質(zhì)，雙面膠水平導熱系數(shù)最高，且剝離力最高，膠粘性能最好。

表4、合成石墨導熱雙面膠的導熱性能和膠粘性能

表4中的基材厚度都是10μm鋁箔，導熱膠配方中除石墨外按照丙烯酸酯壓敏膠∶增粘劑∶偶聯(lián)劑∶氮化鋁∶氧化鈹∶氮化硼∶固化劑＝100∶33∶0.5∶1.5∶0.5∶0.5∶0.8，由表4可以看出，合成石墨含量越高，導熱系數(shù)越高，但是剝離力下降；導熱膠層厚度越薄，導熱系數(shù)越高，但是剝離力下降，導熱膠層厚度越厚，剝離力提高，但導熱性和保持力下降。

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。