[發明專利]一種儲能散熱復合膠片及其制備方法

在審

• 申請號: 201710359357.2
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107538842A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 張長星
• 申請（專利權）人: 上海嘆止新材料科技有限公司;華東理工大學
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B15/20;B32B7/12;C09J167/00;C09J11/04;C09J11/08
• 代理公司: 北京東方芊悅知識產權代理事務所(普通合伙)11591
• 代理人: 彭秀麗

技術領域

本發明屬于功能性粘結劑技術領域，具體涉及一種儲能散熱復合膠片，并進一步公開其制備方法。

背景技術

隨著微電子集成技術和高密度印制板組裝技術的迅速發展，電子設備的組裝密度迅速提高，電子元件、邏輯電路體積成千上萬倍地縮小，電子儀器及設備日益朝輕、薄、短、小的方向發展。

在高頻工作頻率下，半導體工作熱環境向高溫方向迅速移動，此時，電子元器件產生的熱量將會迅速積累并增加，在使用環境溫度下，要使電子元器件仍能高可靠性地正常工作，及時散熱能力成為影響其使用壽命的關鍵限制因素。為保障元器件運行可靠性，需使用高可靠性、高導熱性能等綜合性能優異的材料，能夠迅速、及時地將發熱元件積聚的熱量傳遞給散熱設備，以保障電子設備的正常運行。現有技術中大都采用金屬散熱片和石墨散熱片解決散熱問題，但是，金屬散熱片雖然本身導熱系數高，但是界面性質很差，與熱源接觸時有很大的接觸熱阻，不能很好的將熱量從熱源傳遞到金屬，從而影響散熱；而石墨散熱片在縱向的導熱系數很低，并且其界面性質也比較差，也不能很好地將熱量從熱源傳遞出來。

相變材料(PCM-Phase Change Material)又稱相變儲能材料，是指能被利用其在物態變化時所吸收(放出)的大量熱能用于能量儲存的材料，是一種能隨溫度變化而改變物理性質并能提供潛熱的物質，其轉變物理性質的過程稱為相變過程，這時相變材料能夠吸收或釋放大量的潛熱，是一種非常好的綠色節能環保性能載體。現有技術中，為了使一些元器件溫度不會由于溫度過高而導致元器件燒毀，開發出一種利用相變層的吸熱裝置，利用相變材料的物理特性，使得固態的相變層吸收熱量后變為液態，這樣可以降低元器件的溫度，達到吸熱降溫的效果。但是一方面，但由于固-液相變材料在熔融后相變為液相，具有一定的流動性，并且易與周圍物質發生摻混，在實際應用中受到限制；另外，單純的設置相變裝置也不符合微電子集成技術的發展方向。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種儲能散熱復合膠片，并進一步公開其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明公開了一種相變儲能微膠囊用于制備儲能散熱復合膠片的應用，所述相變儲能微膠囊是以相變材料為芯材，以有機高分子材料為膠囊壁的核殼結構。

進一步的，本發明還公開了一種儲能散熱復合膠片，包括由相變膠黏劑形成的相變膠黏層，以及附著于所述相變膠黏層兩側的導熱基材層和金屬基材層，所述相變膠黏劑由熱熔膠、導熱材料及相變儲能微膠囊組成；

所述相變儲能微膠囊是以相變材料為芯材，以有機高分子材料為膠囊壁的核殼結構。。

優選的，所述相變材料為石蠟。

更優的，所述石蠟為固相石蠟和液相石蠟的混合物，其相轉變溫度為20-50℃。

所述膠囊壁是以甲苯-2,4-二異氰酸酯和乙二胺為聚合單體，在水作為聚合介質存在下，與辛基酚聚氧乙烯醚為乳化劑經界面聚合制得的脲醛材料。

所述熱熔膠選自聚酯熱熔膠(如VylonGA6400)、聚氨酯熱熔膠(如Desmopan985)、聚烯烴熱熔膠(如TechnomeltXPO1050)、乙烯基醋酸乙烯酯熱熔膠(如HanwhaEVA1529)中的至少一種；

所述的導熱材料選自氮化硼或氮化鋁。

所述導熱基材為石墨；所述金屬基材為銅箔。

本發明還公開了一種制備所述儲能散熱復合膠片的方法，包括如下步驟：

(1)取所述相變儲能材料和所述導熱材料均勻分散于所述熱熔膠中，制得所述相變膠黏劑；

(2)將所得相變膠黏劑倒入擠出機，擠出涂布于選定導熱基材的至少一面，并以選定的金屬基材覆蓋在所述導熱基材涂布有所述相變膠黏劑的一面，于70-120℃熱壓固定。

所述步驟(1)中，所述相變儲能微膠囊和所述導熱材料的用量比為1：10-10：1，并優選2：1；所述相變儲能微膠囊和所述導熱材料的總量與所述熱熔膠的用量比為1：10-10：1，并優選1.5：1。

所述步驟(1)中，還包括制備所述相變儲能微膠囊的步驟，具體包括：取所述相變材料加熱至熔融態，加入至所述聚合介質中混勻，并加入所述乳化劑，高速攪拌將所述相變材料分散成細小乳液滴；隨后調節體系溫度至70-80℃，并加入所述聚合單體進行界面聚合包覆，得到所述相變儲能微膠囊。

所述相變材料、聚合單體、乳化劑和聚合介質的質量比為2：1-1.5：0.15-3：10，并優選2：1.15：5：10。