[發明專利]氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料及制備方法

有效

• 申請號: 201610520064.3
• 申請日: 2016-07-04
• 公開（公告）號: CN107573446B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 支春義;江泓波
• 申請（專利權）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: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 楊雯茜;姚亮

1.一種氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料，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量比為(1-5):10。

2.根據權利要求1所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料，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，熱導率為200-800W/mK。

3.根據權利要求1所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料，其中，所述導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量比為(0-5):10。

4.根據權利要求3所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料，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量比為(1-5):10。

5.根據權利要求1所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料，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.根據權利要求5所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料，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.根據權利要求1所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料，其中，所述熱界面材料的熱導率為1-3.5W/mK，復數粘度為10⁵-10⁸Pa·s，拉伸強度為20-40kPa，適用溫度為0-120℃。

8.根據權利要求1所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料，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)然后在引發劑的存在下攪拌反應30-40分鐘，再在35±2℃靜置反應40-48小時，得到所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料。

9.根據權利要求8所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料，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.根據權利要求9所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料，其中，加入的過硫酸銨與丙烯酸的摩爾比為(0.45-0.55):100。

11.根據權利要求8所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料，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，熱導率為200-800W/mK。

12.根據權利要求8所述的氮化硼納米片與聚丙烯酸凝膠復合熱界面材料，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量比為(0-5):10。