[發(fā)明專利]氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料及制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610520064.3 | 申請日： | 2016-07-04 |
| 公開（公告）號： | CN107573446B | 公開（公告）日： | 2019-09-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 支春義;江泓波 | 申請（專利權(quán)）人： | 香港城市大學深圳研究院 |
| 主分類號： | C08F120/06 | 分類號： | C08F120/06;C08K7/00;C08K3/38;C09K5/14 |
| 代理公司： | 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127 | 代理人： | 楊雯茜;姚亮 |
| 地址： | 518057 廣東省*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 聚丙烯酸凝膠 熱界面材料 氮化硼納米 制備 復(fù)合熱界面材料 導(dǎo)熱填料 改性 硅球 丙烯酸 三價鐵離子 散熱器表面 導(dǎo)熱性能 發(fā)熱元件 攪拌反應(yīng) 緊密貼合 靜置反應(yīng) 空氣流通 三價鐵鹽 可變形 可復(fù)原 凝膠狀 引發(fā)劑 散熱 | ||
1.一種氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料，該熱界面材料包括聚丙烯酸凝膠基體以及導(dǎo)熱填料，其中所述聚丙烯酸凝膠基體包括三價鐵離子-聚丙烯酸凝膠，所述導(dǎo)熱填料至少包括氮化硼納米片；
制備所述熱界面材料所采用的氮化硼納米片與丙烯酸的質(zhì)量比為(1-5):10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料，其中，所采用的氮化硼納米片的直徑為200-2000nm，單層厚度為0.8-1.2nm，單片厚度為5-15nm，熱導(dǎo)率為200-800W/mK。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料，其中，所述導(dǎo)熱填料還進一步包括氧化鋁、氮化鋁和碳化硅中的一種或幾種的組合，制備所述熱界面材料所采用的氧化鋁、氮化鋁和碳化硅中的一種或幾種的組合與丙烯酸的質(zhì)量比為(0-5):10。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料，其中，制備所述熱界面材料所采用的氧化鋁、氮化鋁和碳化硅中的一種或幾種的組合與丙烯酸的質(zhì)量比為(1-5):10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料，其中，制備所述熱界面材料所采用的三價鐵離子與丙烯酸的摩爾比為(0.4-0.6):100。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料，其中，制備所述熱界面材料所采用的三價鐵離子與丙烯酸的摩爾比為(0.45-0.55):100。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料，其中，所述熱界面材料的熱導(dǎo)率為1-3.5W/mK，復(fù)數(shù)粘度為105-108Pa·s，拉伸強度為20-40kPa，適用溫度為0-120℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料，其中，所述熱界面材料是通過至少以下步驟制備得到的：
(1)將丙烯酸、水以及三價鐵鹽混合均勻；
(2)再加入氮化硼納米片，混合均勻；
(3)之后攪拌8-12小時；
(4)然后在引發(fā)劑的存在下攪拌反應(yīng)30-40分鐘，再在35±2℃靜置反應(yīng)40-48小時，得到所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料，其中，所采用的三價鐵鹽包括氯化鐵和/或硝酸鐵；
所采用的引發(fā)劑包括過硫酸銨，并且加入的過硫酸銨與丙烯酸的摩爾比為(0.4-0.6):100。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料，其中，加入的過硫酸銨與丙烯酸的摩爾比為(0.45-0.55):100。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料，其中，所采用的氮化硼納米片是通過以下步驟制備得到的：將氮化硼粉末放入水和/或酒精中反復(fù)超聲和攪拌，并使總超聲時間控制在110-130分鐘；然后將水和/或酒精與超聲處理后的氮化硼粉末分離，將超聲處理后的氮化硼粉末在50-60℃進行干燥后，得到所述的氮化硼納米片；其中，所采用的氮化硼粉末的顆粒直徑為1-100μm，所得到的氮化硼納米片的直徑為200-2000nm，單層厚度為0.8-1.2nm，單片厚度為5-15nm，熱導(dǎo)率為200-800W/mK。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復(fù)合熱界面材料，其中，所述熱界面材料的制備步驟還包括：在加入氮化硼納米片時，還加入氧化鋁、氮化鋁和碳化硅中的一種或幾種的組合；并且，所采用的氧化鋁、氮化鋁和碳化硅中的一種或幾種的組合與丙烯酸的質(zhì)量比為(0-5):10。
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