[發(fā)明專利]一種儲(chǔ)能散熱復(fù)合膠片及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710359357.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107538842A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張長(zhǎng)星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海嘆止新材料科技有限公司;華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B32B9/00
• 分類號(hào): 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(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11591
• 代理人: 彭秀麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能性粘結(jié)劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種儲(chǔ)能散熱復(fù)合膠片，并進(jìn)一步公開(kāi)其制備方法。

背景技術(shù)

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

在高頻工作頻率下，半導(dǎo)體工作熱環(huán)境向高溫方向迅速移動(dòng)，此時(shí)，電子元器件產(chǎn)生的熱量將會(huì)迅速積累并增加，在使用環(huán)境溫度下，要使電子元器件仍能高可靠性地正常工作，及時(shí)散熱能力成為影響其使用壽命的關(guān)鍵限制因素。為保障元器件運(yùn)行可靠性，需使用高可靠性、高導(dǎo)熱性能等綜合性能優(yōu)異的材料，能夠迅速、及時(shí)地將發(fā)熱元件積聚的熱量傳遞給散熱設(shè)備，以保障電子設(shè)備的正常運(yùn)行?，F(xiàn)有技術(shù)中大都采用金屬散熱片和石墨散熱片解決散熱問(wèn)題，但是，金屬散熱片雖然本身導(dǎo)熱系數(shù)高，但是界面性質(zhì)很差，與熱源接觸時(shí)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(dǎo)熱系數(shù)很低，并且其界面性質(zhì)也比較差，也不能很好地將熱量從熱源傳遞出來(lái)。

相變材料(PCM-Phase Change Material)又稱相變儲(chǔ)能材料，是指能被利用其在物態(tài)變化時(shí)所吸收(放出)的大量熱能用于能量?jī)?chǔ)存的材料，是一種能隨溫度變化而改變物理性質(zhì)并能提供潛熱的物質(zhì)，其轉(zhuǎn)變物理性質(zhì)的過(guò)程稱為相變過(guò)程，這時(shí)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(jié)能環(huán)保性能載體?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了使一些元器件溫度不會(huì)由于溫度過(guò)高而導(dǎo)致元器件燒毀，開(kāi)發(fā)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(tài)的相變層吸收熱量后變?yōu)橐簯B(tài)，這樣可以降低元器件的溫度，達(dá)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?yōu)橐合?，具有一定的流?dòng)性，并且易與周圍物質(zhì)發(fā)生摻混，在實(shí)際應(yīng)用中受到限制；另外，單純的設(shè)置相變裝置也不符合微電子集成技術(shù)的發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種儲(chǔ)能散熱復(fù)合膠片，并進(jìn)一步公開(kāi)其制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種相變儲(chǔ)能微膠囊用于制備儲(chǔ)能散熱復(fù)合膠片的應(yīng)用，所述相變儲(chǔ)能微膠囊是以相變材料為芯材，以有機(jī)高分子材料為膠囊壁的核殼結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，本發(fā)明還公開(kāi)了一種儲(chǔ)能散熱復(fù)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(cè)的導(dǎo)熱基材層和金屬基材層，所述相變膠黏劑由熱熔膠、導(dǎo)熱材料及相變儲(chǔ)能微膠囊組成；

所述相變儲(chǔ)能微膠囊是以相變材料為芯材，以有機(jī)高分子材料為膠囊壁的核殼結(jié)構(gòu)。。

優(yōu)選的，所述相變材料為石蠟。

更優(yōu)的，所述石蠟為固相石蠟和液相石蠟的混合物，其相轉(zhuǎn)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(zhì)存在下，與辛基酚聚氧乙烯醚為乳化劑經(jīng)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(dǎo)熱材料選自氮化硼或氮化鋁。

所述導(dǎo)熱基材為石墨；所述金屬基材為銅箔。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種制備所述儲(chǔ)能散熱復(fù)合膠片的方法，包括如下步驟：

(1)取所述相變儲(chǔ)能材料和所述導(dǎo)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(jī)，擠出涂布于選定導(dǎo)熱基材的至少一面，并以選定的金屬基材覆蓋在所述導(dǎo)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(chǔ)能微膠囊和所述導(dǎo)熱材料的用量比為1：10-10：1，并優(yōu)選2：1；所述相變儲(chǔ)能微膠囊和所述導(dǎo)熱材料的總量與所述熱熔膠的用量比為1：10-10：1，并優(yōu)選1.5：1。

所述步驟(1)中，還包括制備所述相變儲(chǔ)能微膠囊的步驟，具體包括：取所述相變材料加熱至熔融態(tài)，加入至所述聚合介質(zhì)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(xì)小乳液滴；隨后調(diào)節(jié)體系溫度至70-80℃，并加入所述聚合單體進(jìn)行界面聚合包覆，得到所述相變儲(chǔ)能微膠囊。

所述相變材料、聚合單體、乳化劑和聚合介質(zhì)的質(zhì)量比為2：1-1.5：0.15-3：10，并優(yōu)選2：1.15：5：10。