[發明專利]相變高導熱界面材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711105348.7
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107722942A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 谷旭;宋麗萍
• 申請（專利權）人: 蘇州環明電子科技有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 蘇州周智專利代理事務所(特殊普通合伙)32312
• 代理人: 周雅卿

技術領域

本發明涉及相變導熱材料領域，具體涉及一種相變高導熱界面材料及其制備方法。

背景技術

現代電子元器件集成度、電路設計的復雜度在不斷增加，在更小的面積、更薄的厚度下，這些多功能電子元件發熱所帶來的散熱要求也更加苛刻，傳統的界面材料已經滿足不了熱傳遞需求。

傳統界面材料(導熱膠帶、導熱硅膠片、導熱硅脂等)都有其明顯的缺陷，如膠帶導熱性能低(1w/mk左右)，導熱硅膠片無法做到很薄的厚度(T≥0.3mm)，導熱硅脂性能不穩定，易流出變干等問題，而相變導熱界面材料不僅能夠綜合各類產品的優勢而且具有其特殊的熱性能優勢。

現有的相變導熱材料雖然能夠具有可操作性和工作狀態下良好的浸潤性、低熱阻，但是其基體樹脂長鏈結構限制了其熱循環的穩定性、耐沖擊性，循環使用后，導熱粒子遷移現象嚴重，導熱通路很不穩定，很容易影響熱傳導功能，造成設備損壞。

發明內容

本發明的目的在于提供一種相變高導熱界面材料及其制備方法，用以解決現有技術中的相變導熱材料熱穩定性差的問題。

本發明一方面提供了一種相變高導熱界面材料，包括相變高導熱界面材料層，所述相變高導熱界面材料層的上面和底面均設置保護膜層。

進一步的，所述相變高導熱界面材料層的上面和底面的保護膜層為PET離型膜、PE離型膜、離型紙中的一種或幾種。

進一步的，所述相變高導熱界面材料層包含主體復合相變材料基材、高導熱填料粒子和改性助劑。

進一步的，所述主體復合相變材料基材包含多層交聯網狀合成高分子、相變材料和飽和烷烴類添加劑。

進一步的，所述多層交聯網狀合成高分子為聚乙烯、聚苯乙烯、二烯烴、聚丁烯中的一種或幾種不同熔點的合成高分子。

進一步的，所述相變材料為多元烷醇類、脂肪烴類、脂肪酸類中的一種或幾種。

進一步的，所述烷烴類添加劑為環烷烴和/或長鏈烷烴。

進一步的，所述高導熱填料粒子為BN、AlN、SiC、鋁粉、銀粉、氧化鋁粉中的一種或幾種的混合物。

進一步的，所述改性助劑為交聯劑、偶聯劑、抗氧劑、增粘劑、增強劑的一種或幾種。

本發明的另一方面提供一種相變高導熱界面材料的制備方法，包括如下步驟：

1)將高熔點的合成高分子和烷烴類添加劑加入反應釜中，160℃攪拌1小時后，加入低熔點的合成高分子，降溫到120℃攪拌30分鐘，加入相變材料和改性助劑，120℃攪拌1小時后，加入經偶聯劑表面處理的高導熱填料粒子，降溫到90-100℃真空攪拌40分鐘，脫泡；

2)將步驟1)所得產物過加熱平臺熔融后，上、下覆保護膜，經壓延機壓延得到厚度為0.15-0.25mm的相變高導熱界面材料；

其中，各組分的質量百分比為：

采用上述本發明技術方案的有益效果是：

本發明相變高導熱界面材料具有良好的熱循環穩定性、耐沖擊性，具體為：

1)本發明產品使用相變材料作為功能性填料，使材料在特定的溫度下完成相變，在固態至熔融態變化中完全排除界面空氣，極大限度的降低接觸熱阻，并且受益于相變材料的高熱晗值，產品具有的熱緩沖性能可以在電子元件溫度驟變時起到保護作用；

2)本發明產品為多層結構設計，高導熱相變材料包裹于多層網狀合成高分子中，多層結構不僅保證了材料在熔融態工作時的穩定性(不溢出)，而且特殊的網狀結構不會增加接觸熱，具有極佳的可重復性和極少的浪費；

3)高導熱氮化物、氧化物包覆金屬粒子，通過最佳的粒徑搭配形成高效導熱通路，不僅使材料具有極佳的導熱性能，而且能有效的保護金屬粒子，保證了冷熱沖擊、熱循環下的穩定性。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

本發明相變高導熱界面材料，包括相變高導熱界面材料層，相變高導熱界面材料層的上面和底面均設置保護膜層；相變高導熱界面材料層的上面和底面的保護膜層為PET離型膜、PE離型膜、離型紙中的一種或幾種；相變高導熱界面材料層包含主體復合相變材料基材、高導熱填料粒子和改性助劑。