一种高导热绝缘铝基板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铝基板领域，具体而言，涉及一种高导热绝缘铝基板。
【背景技术】
[0002] 高导热绝缘铝基板在LED灯的应用领域具有非常广阔的市场。这种铝基板起防止 漏电和散发热量的作用，因此需要具备较高的击穿电压以及较高的导热系数，在防止漏电 的条件下将多余的热量散发出去，延长LED灯或者其他元器件的使用寿命。
[0003] 现有的高导热绝缘铝基板往往只能在部分参数上达标，例如具备了较好的击穿电 压，导热系数却非常低下；或者具备了较高的导热系数，击穿电压却非常低下。
[0004] 有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种高导热绝缘铝基板，所述的高导热绝缘铝基板具有高 导热系数、绝缘性优越、耐高温低温、耐化学腐蚀、与其它材料匹配性好等诸多优点。
[0006] 为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
[0007] -种高导热绝缘铝基板，包括铝板和设置在所述铝板表面的散热涂料层；
[0008] 所述散热涂料层主要由以下成分制成：按重量计，含甲氧基的有机硅树脂50-75 份，填料24-43份，偶联剂1-3份；所述填料为氧化铝，或者氧化钙、氧化钙、氧化镁、云母中 的一种或多种与氧化铝的组合。
[0009] 由于上述高导热绝缘铝基板所选用的散热涂料具有较高的导热系数和击穿电压， 兼容性好，因此，用该涂料制成的铝基板绝缘性强，导热性高，并且与其它材料的匹配性好。
[0010] 具体地，散热涂料层是以含甲氧基的有机硅树脂为粘合剂，并选用特定的比例将 填料与偶联剂粘结在一起而形成，其具有高导热系数、绝缘性优越、耐高温低温、耐化学腐 蚀等特点，且与其它材料匹配性好。其中填料不仅起填充效果，而且可以提高涂料的绝缘 性，偶联剂可以提高涂料的分散程度，从而提高其散热性。
[0011] 经验证，上述高导热绝缘铝基板的导热系数可以达到15W/m · K以上，击穿电压可 达到2-4. 2kV，剥离强度可以达到I. 8N/mm以上。可见，将该铝基板用于LED灯具，可以延长 LED灯的使用寿命，提高安全性。
[0012] 优选地，所述散热涂料层主要由以下成分制成：按重量计，含甲氧基的有机硅树脂 50-75份，氧化铝19-30份、氧化钙3-7份、氧化镁1-3份，云母1-3份，偶联剂1-3份。
[0013] 采用以上涂料的基板的绝缘效果和散热性更优异，其导热系数可以达到18W/m · K 以上，击穿电压可达到4. 2kV以上。
[0014] 优选地，所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷）。
[0015] 该偶联剂是具有氣基、环氧基的氧基硅烷，与含甲氧基的有机娃树脂的匹配性尚； 而采用其他偶联剂会或多或少破坏含甲氧基的有机硅树脂的化学结构，降低涂料的粘性， 导致基板结构不稳定。
[0016] 优选地，所述氧化错的粒度大小为1-3 μ m，纯度为99%以上。
[0017] 不同纯度、不同粒径的氧化铝对涂料的性能有着不同影响。纯度越高，涂料的稳定 性也就越好。合理粒径的氧化铝绝缘性能和填充效果更佳，优选采用1-3 μπι的氧化铝。
[0018] 基于上述理由，所述云母优选采用纯度为99%以上，所述氧化钙优选采用纯度为 95%以上，所述氧化镁优选采用纯度为85%以上。
[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0020] (1)显著提高了现有铝基板的绝缘性和散热性，同时改善了铝基板的其它性能，例 如：固化性、耐高温低温、耐化学腐蚀、热稳定性、与其它材料的匹配性等。
【具体实施方式】
[0021] 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会 理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体 条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为 可以通过市售购买获得的常规产品。
[0022] 实施例1 :
[0023] 按照质量百分数的配比，取含甲氧基的有机硅树脂58. 9%，氧化铝28. 9%，氧化 钙7%，氧化镁2. 2%，γ-(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷2%，云母1%。
[0024] 将以上原料混合并在球磨机中搅拌均匀，研磨一个小时，停止研磨并封存。
[0025] 使用喷枪将此涂料均匀喷涂在1系铝板表面在230°C下烧结成型。
[0026] 实施例2 :
[0027] 按照质量百分数的配比，取含甲氧基的有机硅树脂58. 9%，氧化铝28. 9%，氧化 钙7%，氧化镁2. 2%，γ-(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷2%，云母1%。
[0028] 将以上原料混合并在球磨机中搅拌均匀，研磨一个小时，停止研磨，得到涂料。
[0029] 使用喷枪将此涂料均匀喷涂在3系铝板表面，在230°C下烧结成型。
[0030] 实施例3 :
[0031] 按照质量百分数的配比，取含甲氧基的有机硅树脂65. 5%，氧化铝22. 7%，氧化 钙6. 6%，氧化镁2. 2%，γ-(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷2%，云母1%。
[0032] 将以上原料混合并在球磨机中搅拌均匀，研磨一个小时，停止研磨，将得到的涂料 封存。
[0033] 使用喷枪将此涂料均匀喷涂在5系铝板表面，在230°C下烧结成型。
[0034] 实施例4 :
[0035] 按照质量百分数的配比，取含甲氧基的有机硅树脂74. 1%，氧化铝13. 7%，氧化 钙7%，氧化镁2. 2%，γ-(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷2%，云母1%。
[0036] 将以上原料混合并在球磨机中搅拌均匀，研磨一个小时，停止研磨并封存。
[0037] 使用喷枪将此涂料均匀喷涂在6系铝板表面，在230°C下烧结成型。
[0038] 测试上述实施例1-4基板上涂料层的性能，结果如表1所示。
[0039] 表中附着力测试按照《GB/T9286-1998》的标准测定；
[0040] 表中二次附着力测试按照《GB/T9286-1998》的标准测定；
[0041] 表中铅笔硬度测试按照《GB/T6739-1996》的标准测定；
[0042] 表中高温测试测试按照《GB/T2423. 33-2002》的标准测定；
[0043] 表中耐温水性实验测试按照《GB/T1733-1993》的标准测定；
[0044] 表中冷热循环试验测试按照《CNCIA-HG/T 0004-2012》的标准测定；
[0045] 表中耐药品实验测试按照《GB/T3857-1987》的标准测定；
[0046] 表中耐溶剂性实验测试按照《GB/T23989-2009》的标准测定；
[0047] 表中耐磨耗性实验测试按照《GB/T12721-2007》的标准测定；
[0048] 表中耐候性实验测试按照《GB/T9276-1996》的标准测定；
[0049] 表中耐盐雾性实验测试按照《GB/T2423. 17-1993》的标准测定；
[0050] 表中耐碱性实验测试按照《GB/T5556-2003》的标准测定；
[0051] 表中耐酸性实验测试按照《GB/T5555-2003》的标准测定；
[0052] 表中撞击实验测试按照《GB/T5095. 5-1997》的标准测定；
[0053] 表中绝缘性实验测试按照《GB/T8754-2006》的标准测定；
[0054] 表中贴片粘着力实验测试按照《I0S4624:2002》的标准测定；
[0055] 表中导热系数测试按照《GB/T 10297-1998》的标准测定。
[0056] 表1实施例1-4基板上涂料层的性能测试结果
[0057]
[0059] 实施例5
[0060] 按照质量百分数的配比，称取含甲氧基的有机硅树脂58. 9%，氧化铝28.9%， 氧化钙7%，氧化镁2.2%，γ-(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（即硅烷偶联剂 kh560) 2 %，云母 1 %。
[0061] 将以上所有原料混合并在球磨机中搅拌均匀，研磨一个小时，停止研磨并封存。由 此可得到散热涂料。
[0062] 该涂料采用涂装技术与经阳极处理过的铝板形成散热基板后，测试性能，结果如 表2所示。
[0063] 表2实施例5提供的铝基板的性能测试结果
[0066] 实施例6
[0067] 按照质量百分数的配比，称取含甲氧基的有机硅树脂65. 5%，氧化铝22. 7%，氧 化钙6. 6%，氧化镁2. 2%，γ-(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷2%，云母1%。
[0068] 将以上所有原料混合并在球磨机中搅拌均匀，研磨一个小时，停止研磨并封存。由 此可得到散热涂料。
[0069] 该涂料采用涂装技术与5系铝板形成散热基板后，测试性能，结果如表3所示。 [0070] 表3实施例6提供的铝基板的性能测试结果
[0073] 实施例7
[0074] 按照质量百分数的配比，称含甲氧基的有机硅树脂50g，氧化铝24g，γ-(2, 3-环 氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷lg。
[0075] 将所有原料混合并在球磨机中搅拌均匀，研磨一个小时，停止研磨，由此可得到散 热涂料。
[0076] 将上述散热涂料喷涂与预先设置规格的1系铝板上。
[0077] 实施例8
[0078] 按照质量百分数的配比，称取含甲氧基的有机硅树脂75g，氧化铝43g， γ-(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷3g。
[0079] 将所有原料混合并在球磨机中搅拌均匀，研磨一个小时，停止研磨，由此可得到散 热涂料。
[0080] 将上述散热涂料喷涂与预先设置规格的1系铝板上。
[0081] 实施例1-8中的含甲氧基的有机硅树脂均为东莞市俊怡化工科技有限公司生产 的 GY7200-20 产品。
[0082] 尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的 精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中 包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
【主权项】
1. 一种高导热绝缘铝基板，其特征在于，包括铝板和设置在所述铝板表面的散热涂料 层； 所述散热涂料主要由以下成分制成：按重量计，含甲氧基的有机硅树脂50-75份，填料 24-43份，偶联剂1-3份；所述填料为氧化铝，或者氧化钙、氧化锆、氧化镁、云母中的一种或 多种与氧化铝的组合。2. 根据权利要求1所述的高导热绝缘铝基板，其特征在于，所述散热涂料层主要由以 下成分制成：按重量计，含甲氧基的有机硅树脂50-75份，氧化铝19-30份、氧化钙3-7份、 氧化镁1-3份，云母1-3份，偶联剂1-3份。3. 根据权利要求1所述的高导热绝缘铝基板，其特征在于，所述偶联剂为Y _ (2, 3-环 氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷。4. 根据权利要求1所述的高导热绝缘铝基板，其特征在于，所述氧化铝的粒度大小为 1-3 ym，纯度为99 %以上。5. 根据权利要求1所述的高导热绝缘铝基板，其特征在于，所述云母纯度为99%以上。6. 根据权利要求1所述的高导热绝缘铝基板，其特征在于，所述氧化钙纯度为95 %以 上。
【专利摘要】本发明提供了一种高导热绝缘铝基板。高导热绝缘铝基板包括铝板和设置在所述铝板表面的散热涂料层；所述散热涂料主要由以下成分制成：按重量计，含甲氧基的有机硅树脂50-75份，填料24-43份，偶联剂1-3份；所述填料为氧化铝，或者氧化钙、氧化锆、氧化镁、云母中的一种或多种与氧化铝的组合。本发明的高导热绝缘铝基板具有高导热系数、绝缘性优越、耐高温低温、耐化学腐蚀、与其它材料匹配性好等诸多优点。
【IPC分类】C09D183/06, C09D7/12, C09D5/08
【公开号】CN105062358
【申请号】CN201510493239
【发明人】赵坤, 程康
【申请人】深圳亚信昌科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月12日