0043] (1)在不發(fā)生固化反應(yīng)時,是一種環(huán)保柔性熱熔壓敏導(dǎo)熱粘合劑,在常溫下,施加 適當(dāng)壓力,即可實現(xiàn)熱源與散熱器的緊密粘接,主要用于冰箱等大型電器領(lǐng)域。
[0044] (2)由于液體端羥基聚丁二烯的引入,更容易硫化交聯(lián),使其在微電子封裝領(lǐng)域, 具有巨大的應(yīng)用價值。
[0045] 本發(fā)明的技術(shù)原理:
[0046] 原生炭黑導(dǎo)熱性差,加入到粘合劑配方體系中,由于與聚合物相容性不好,大量填 充才能使聚合物具有較好的導(dǎo)熱性,會使體系硬度變大,削弱甚至喪失粘合劑配方體系中 粘接性質(zhì),高溫流動性變差,給導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備和加工帶來了困難,而且使聚合物本體 拉伸強度、沖擊強度等力學(xué)性能下降。通過對炭黑表面改性,引入聚烯烴鏈段,能夠和橡膠 及烯烴樹脂很好的相容,實現(xiàn)低添加量、高導(dǎo)熱、高強度、易加工的目的。端羥基聚丁二烯 常溫下為液體,具有較好的粘接性,與聚異丁烯樹脂及橡膠具有很好的相容性,并且引入雙 鍵,使體系容易交聯(lián)固化,有助于導(dǎo)熱粘合劑綜合性能的提升。
[0047] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果:
[0048] (1)提供一種提高炭黑分散性的表面接枝改性方法,使炭黑與低分子樹脂具有很 好的相容性,擴寬了炭黑的應(yīng)用領(lǐng)域,使其在導(dǎo)熱復(fù)合材料領(lǐng)域發(fā)揮了極大的價值。
[0049] (2)對炭黑表面的官能團進行氯?;?,活性增加,可大大提高接枝率。而且在對炭 黑表面改性時所使用的溶劑,容易除去,克服了傳統(tǒng)殘留溶劑對填料性能及環(huán)境帶來不利 的缺點。
[0050] (3)用端羥基聚丁二烯對炭黑進行表面改性,能夠和軟化劑及增韌劑很好地相容, 克服了普通炭黑與聚合物相容性差、添加量大的缺點,還能增強聚合物本體的韌性和彈性。 在低填充量下即制備出一種粘接性強、導(dǎo)熱性好的環(huán)保導(dǎo)熱粘合劑。
[0051] (4)端羥基聚丁二烯本身也能用作粘合劑,本發(fā)明無需除去未反應(yīng)的液體端羥基 聚丁二烯,能夠增加導(dǎo)熱粘合劑的粘接力。在炭黑表面接枝端羥基聚丁二烯,引入了更多雙 鍵,克服了丁基橡膠、乙丙橡膠難交聯(lián)固化的缺點,使橡膠在微電子封裝領(lǐng)域具有巨大的應(yīng) 用價值。
【具體實施方式】
[0052] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的描述,但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0053] 實施例1<br>[0054] (1)將尺寸為30nm原生炭黑加入5mol/L的硝酸溶液中進行氧化,在100°C條件下 回流12h,增加炭黑表面羧基(-C00H)含量,用去離子水淋洗,得到氧化炭黑(OCB);
[0055] (2)隨后將氧化炭黑(OCB)加入3mol/L的氯化亞砜溶液中,在50°C水浴條件下反 應(yīng)12h,在炭黑表面引入酰氯基團(-C0C1),抽濾除去氯化亞砜,得到酰氯化的炭黑;
[0056] (3)將酰氯化的炭黑和端羥基聚丁二烯(HCK-CH2-CH = CH-CH2-]n-〇H,重均分子 量為1200g/mol,羥基值為I. 10mm〇l/g,常溫粘度3. 7Pa. s)在石油醚溶劑中在30°C條件下 回流48h,機械攪拌;控制酰氯化炭黑、端羥基聚丁二烯和石油醚的質(zhì)量比為1 :1 :2 ;從而 在炭黑表面引入聚丁二烯鏈段,冷卻抽濾,得到改性炭黑(MCB),然后在150°C干燥2h,以除 去石油醚溶劑及氯化氫等雜質(zhì);
[0057] (4)將丁基橡膠在開煉機上進行包輥塑煉,在不加熱條件下,控制輥軸溫度不超過 30°C,薄通6次;
[0058] (5)依次加入部分改性炭黑、防老劑RD、松香甘油酯;
[0059] (6)待上述部分改性炭黑、防老劑RD、松香甘油酯均勻分散在橡膠基體中之后,加 入液體聚異丁烯(重均分子量為980g/mol,100°C下的粘度230Pa. s,傾點(TC,閃點210°C ) 和剩余改性炭黑的混合物,在40°C條件下,不斷調(diào)節(jié)輥間距離,并保留適量的堆積膠,混 煉4h,使物料均勻混合;制得分散均一的導(dǎo)熱粘合劑;其中聚異丁烯軟化劑、丁基橡膠增韌 劑、改性填料、增粘劑、防老劑的用量(按質(zhì)量份數(shù))分別為90份、40份、100份、4份、2份。
[0060] 實施例2
[0061] (1)將尺寸為IOOnm的原生炭黑加入lmol/L的酸性高錳酸鉀溶液中進行氧化, 在80°C條件下回流24h,增加炭黑表面羧基(-C00H)含量,用去離子水淋洗,得到氧化炭黑 (OCB);
[0062] (2)隨后將氧化炭黑(OCB)加入3mol/L的氯化亞砜溶液中,在80°C水浴條件下反 應(yīng)12h,在炭黑表面引入酰氯基團(-C0C1),抽濾除去氯化亞砜,得到酰氯化的炭黑;
[0063] (3)將酰氯化的炭黑和端羥基聚丁二烯(HCK-CH2-CH = CH-CH2-]n-〇H,重均分子 量為1500g/mol,羥基值為I. 00mm〇l/g,常溫粘度4. 2Pa. s)在石油醚溶劑中在50°C條件下 回流24h,機械攪拌;控制酰氯化炭黑、端羥基聚丁二烯和石油醚的質(zhì)量比為1 :1 :3 ;從而 在炭黑表面引入聚丁二烯鏈段,冷卻抽濾,得到改性炭黑(MCB),在90°C干燥4h,以除去石 油醚溶劑及氯化氫等雜質(zhì);
[0064] (4)將乙丙橡膠在開煉機上進行包輥塑煉,在不加熱條件下,控制輥軸溫度不超過 40 °C,薄通4次;
[0065] (5)依次加入部分改性炭黑、防老劑DFC-34、C5增粘劑;
[0066] (6)待上述部分改性炭黑、防老劑DFC-34、C5增粘劑均勻分散在橡膠基體中之 后,加入液體聚異丁烯(重均分子量為1300g/mol,KKTC下的粘度645Pa. s,傾點3°C,閃點 220°C )和剩余改性炭黑的混合物,在80°C條件下,不斷調(diào)節(jié)輥間距離,并保留適量的堆積 膠,混煉lh,使物料均勻混合;制得分散均一的導(dǎo)熱粘合劑;其中聚異丁烯軟化劑、天然橡 膠增韌劑、改性炭黑、增粘劑、防老劑的用量(按質(zhì)量份數(shù))分別為60份、20份、40份、4份、 0· 5 份。
[0067] 實施例3
[0068] (1)將尺寸為50nm的原生炭黑加入3mol/L的高氯酸溶液中氧化,在90°C條件下 回流16h,增加炭黑表面羧基(-C00H)含量,用水淋洗,得到氧化炭黑(OCB);
[0069] (2)隨后將氧化炭黑(OCB)加入3mol/L的氯化亞砜溶液中,在70°C水浴條件下反 應(yīng)12h,在炭黑表面引入酰氯基團(-C0C1),抽濾除去氯化亞砜,得到酰氯化的炭黑;
[0070] (3)將酰氯化的炭黑和端羥基聚丁二烯(HCK-CH2-CH = CH-CH2-]n-〇H,重均分子 量為2800g/mol,羥基值為0. 65mmol/g,常溫粘度5. 4Pa. s)在石油醚溶劑中在40°C條件下 回流36h,機械攪拌;控制酰氯化炭黑、端羥基聚丁二烯和石油醚的質(zhì)量比為2 :1 :4 ;從而 在炭黑表面引入聚丁二烯鏈段,冷卻抽濾,得到改性炭黑(MCB),在IKTC干燥3h,以除去石 油醚溶劑及氯化氫等雜質(zhì);
[0071] (4)將天然橡膠在開煉機上進行包輥塑煉,在不加熱條件下,控制輥軸溫度不超過 50°C,薄通6次;
[0072] (5)依次加入部分改性炭黑、抗氧劑1010、C9增粘樹脂;
[0073] (6)待上述部分改性炭黑、抗氧劑1010、C9增粘樹脂均勻分散在橡膠基體中之 后,加入液體聚異丁烯(重均分子量為1400g/mol,KKTC下的粘度710Pa. s,傾點5°C,閃點 230°C )和剩余改性炭黑的混合物,在70°C條件下,不斷調(diào)節(jié)輥間距離,并保留適量的堆積 膠,混煉2h,使物料均勻混合;制得分散均一的導(dǎo)熱粘合劑;其中聚異丁烯軟化劑、乙丙橡 膠增韌劑、改性填料、增粘劑、防老劑的用量(按質(zhì)量份數(shù))分別為70份、30份、70份、8份、 1份。
[0074] 實施例4
[0075] (1)將尺寸為60nm的原生炭黑加入3...