一种低介电含氟树脂基柔性导热介质片及其制备方法与流程

本发明属于导热介质材料，具体涉及一种低介电含氟树脂基柔性导热介质片及其制备方法。

背景技术：

1、随着电子信息技术的发展，印刷电路板(pcb)趋于微型集成化、高频高速化，导致pcb具有高的功率密度，由此产生两大问题：一是大量热量集聚，如果散热不畅将会导致电路故障，减少电子器件使用寿命；二是对pcb材料的介电性能要求提高，高介电材料影响信号的传输速率，难以满足5g通信的高频高速需求。此外，柔性电子产品往往需要搭载柔性pcb材料。

2、然而，传统的环氧/玻纤复合板难以兼顾以上需求，因此，迫切需要开发导热性能、介电性能、力学性能优良的高频板材料，以满足高频高速柔性电子产品的实际使用需求。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于，提出一种低介电含氟树脂基柔性导热介质片的制备方法，先将各物料共混形成胶料，然后利用涂覆和固化工艺获得介质片，步骤简洁、易操作，有利于规模化量产。

2、本发明的第二目的在于，提供一种低介电含氟树脂基柔性导热介质片，该介质片具有较高的导热系数、优异的介电性能以及良好的力学性能。

3、为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

4、一种低介电含氟树脂基柔性导热介质片，按重量份数计，包括以下组分：聚四氟乙烯乳液70～100份、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物乳液0～20份、氟烯烃与烷基乙烯基醚或酯的共聚物乳液0～10份、氮化硼颗粒25～30份、二氧化硅20～25份、二氧化钛0～25份、氮化硅0～10份、含氟聚合物分散剂1～2份、琥珀酯嵌段共聚物及配合物类润湿剂2～3份、改性聚醚消泡剂1～2份和丙烯酸酯增稠剂1～2份。

5、进一步地，按重量份数计，包括以下组分：聚四氟乙烯乳液70份、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物乳液20份、氟烯烃与烷基乙烯基醚或酯的共聚物乳液10份、氮化硼颗粒25份、二氧化硅25份、二氧化钛10份、氮化硅10份、含氟聚合物分散剂2份、琥珀酯嵌段共聚物及配合物类润湿剂2份、改性聚醚消泡剂1份和丙烯酸酯增稠剂1份。

6、进一步地，所述聚四氟乙烯乳液的固含量为60％；所述四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物乳液的固含量为50％；所述氟烯烃与烷基乙烯基醚或酯的共聚物乳液固含量为50％；所述氮化硼为六方晶型、粒径为5～30μm；所述二氧化硅为结晶型，粒径不超过5μm；所述氮化硅为β相、粒径不超过5μm；所述二氧化钛为亲水性金红石型、粒径不超过0.3μm。

7、进一步地，上述任一所述低介电含氟树脂基柔性导热介质片的制备方法，先将聚四氟乙烯乳液与含氟聚合物分散剂、琥珀酯嵌段共聚物及配合物类润湿剂、改性聚醚消泡剂、丙烯酸酯增稠剂进行混合，得到乳液混合物；然后向乳液混合物中加入其他导热粉体，搅拌后，得到含氟树脂基导热胶料；将制备的含氟树脂基导热胶料涂覆于玻璃板或pi膜表面，烘干，高温固化后，再从玻璃板或pi膜上剥离，即得到低介电含氟树脂基柔性导热介质片。

8、进一步地，所述乳液混合物的制备过程中，混合搅拌的速率为100rpm，混合时间为15min。

9、进一步地，所述搅拌的速率为100rpm、时间为30mim。

10、进一步地，涂覆过程中，采用四面制备器或丝棒进行涂覆；涂覆厚度为50～250μm。

11、进一步地，所述烘干过程所需的温度为80℃。

12、进一步地，所述高温固化所需的温度为330～390℃，固化时间为10min。

13、进一步地，所述高温固化升温速率为5℃/min。

14、相比于现有技术，本发明的优点如下：

15、1)本发明由于亲氟树脂基和亲填料的含氟聚合物分散剂的加入，大大提升了含氟树脂基导热胶料的稳定性和涂覆成膜性。

16、2)本发明通过不同含氟树脂的调配和导热填料的优化配比以及含氟树脂的低介电常数/损耗的协同效应，制备出的介质片具有较高的导热系数、优异的介电性能以及良好的力学性能。

17、3)本发明可以作为高频板材料，满足高频高速电子电路基板以及柔性电子器件的高效散热、低介电常数/损耗、低热膨胀系数的要求。

技术特征：

1.一种低介电含氟树脂基柔性导热介质片，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚四氟乙烯乳液70～100份、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物乳液0～20份、氟烯烃与烷基乙烯基醚或酯的共聚物乳液0～10份、氮化硼颗粒25～30份、二氧化硅20～25份、二氧化钛0～25份、氮化硅0～10份、含氟聚合物分散剂1～2份、琥珀酯嵌段共聚物及配合物类润湿剂2～3份、改性聚醚消泡剂1～2份和丙烯酸酯增稠剂1～2份。

2.根据权利要求1所述低介电含氟树脂基柔性导热介质片，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚四氟乙烯乳液70份、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物乳液20份、氟烯烃与烷基乙烯基醚或酯的共聚物乳液10份、氮化硼颗粒25份、二氧化硅25份、二氧化钛10份、氮化硅10份、含氟聚合物分散剂2份、琥珀酯嵌段共聚物及配合物类润湿剂2份、改性聚醚消泡剂1份和丙烯酸酯增稠剂1份。

3.根据权利要求1或2所述低介电含氟树脂基柔性导热介质片，其特征在于，所述聚四氟乙烯乳液的固含量为60％；所述四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物乳液的固含量为50％；所述氟烯烃与烷基乙烯基醚或酯的共聚物乳液固含量为50％；所述氮化硼为六方晶型、粒径为5～30μm；所述二氧化硅为结晶型，粒径不超过5μm；所述氮化硅为β相、粒径不超过5μm；所述二氧化钛为亲水性金红石型、粒径不超过0.3μm。

4.一种如权利要求1～3任一所述低介电含氟树脂基柔性导热介质片的制备方法，其特征在于，先将聚四氟乙烯乳液与含氟聚合物分散剂、琥珀酯嵌段共聚物及配合物类润湿剂、改性聚醚消泡剂、丙烯酸酯增稠剂进行混合，得到乳液混合物；然后向乳液混合物中加入其他导热粉体，搅拌后，得到含氟树脂基导热胶料；将制备的含氟树脂基导热胶料涂覆于玻璃板或pi膜表面，烘干，高温固化后，再从玻璃板或pi膜上剥离，即得到低介电含氟树脂基柔性导热介质片。

5.根据权利要求4所述低介电含氟树脂基柔性导热介质片的制备方法，其特征在于，所述乳液混合物的制备过程中，混合搅拌的速率为100rpm，混合时间为15min。

6.根据权利要求4所述低介电含氟树脂基柔性导热介质片的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速率为100rpm、时间为30mim。

7.根据权利要求4所述低介电含氟树脂基柔性导热介质片的制备方法，其特征在于，涂覆过程中，采用四面制备器或丝棒进行涂覆；涂覆厚度为50～250μm。

8.根据权利要求4所述低介电含氟树脂基柔性导热介质片的制备方法，其特征在于，所述烘干过程所需的温度为80℃。

9.根据权利要求4所述低介电含氟树脂基柔性导热介质片的制备方法，其特征在于，所述高温固化所需的温度为330～390℃，固化时间为10min。

10.根据权利要求9所述低介电含氟树脂基柔性导热介质片的制备方法，其特征在于，所述高温固化升温速率为5℃/min。

技术总结
本发明公开了一种低介电含氟树脂基柔性导热介质片及其制备方法，属于导热介质材料技术领域。本发明按重量份数计，包括以下组分：聚四氟乙烯乳液70～100份、四氟乙烯‑全氟烷基乙烯基醚共聚物乳液0～20份、氟烯烃与烷基乙烯基醚或酯的共聚物乳液0～10份、氮化硼颗粒25～30份、二氧化硅20～25份、二氧化钛0～25份、氮化硅0～10份、含氟聚合物分散剂1～2份、琥珀酯嵌段共聚物及配合物类润湿剂2～3份、改性聚醚消泡剂1～2份和丙烯酸酯增稠剂1～2份。通过对各物料进行共混获得胶料，再利用涂覆和固化手段，控温制备介质片。本发明具有较高的导热系数、优异的介电性能以及良好的力学性能，可以作为高频板材料。

技术研发人员：俞康康,韩春香,凤源,刘顺祯
受保护的技术使用者：无锡顺铉新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17