[發(fā)明專利]復(fù)合材料、其制造方法和包含所述復(fù)合材料的制品

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780025905.6
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN109153909A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 隗明;伊恩·史密斯;沙倫·松
• 申請（專利權(quán)）人: 羅杰斯公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;董文國

一種復(fù)合材料，包含聚合物和相變組合物，所述相變組合物包含未包封的第一相變材料和包封的第二相變材料。

背景技術(shù)

本公開內(nèi)容涉及包含相變材料的復(fù)合材料及其制造方法。

用于電子裝置(例如電視、收音機(jī)、計算機(jī)、醫(yī)療儀器、商業(yè)機(jī)器和通信設(shè)備)的電路設(shè)計變得越來越小和越來越薄。這樣的電子部件的功率增加導(dǎo)致熱產(chǎn)生增加。此外，更小的電子部件被密集地封裝在越來越小的空間中，導(dǎo)致更強(qiáng)烈的熱產(chǎn)生。同時，電子裝置中的溫度敏感元件可能需要保持在規(guī)定的操作溫度內(nèi)以避免顯著的性能退化或甚至系統(tǒng)故障。因此，制造商繼續(xù)面臨著使電子裝置中產(chǎn)生的熱消散的挑戰(zhàn)。

因此，仍然需要用于電路和電子裝置的熱管理的包含相變材料的復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容

復(fù)合材料包含聚合物和相變組合物，所述相變組合物包含未包封的第一相變材料和包封的第二相變材料。

制品包含復(fù)合材料，所述復(fù)合材料包含聚合物和相變組合物，所述相變組合物包含未包封的第一相變材料和包封的第二相變材料。

制造復(fù)合材料或制品的方法包括：將以下物質(zhì)合并以形成混合物：聚合物或任選地包含溶劑的預(yù)聚物組合物、未包封的第一相變材料、包封的第二相變材料和任選的添加劑；由混合物形成制品；以及任選地除去溶劑以制造復(fù)合材料。

通過以下附圖和詳細(xì)描述來例示上述特征和其他特征。

附圖說明

以下是附圖的簡要描述，該附圖是出于舉例說明本文公開的示例性實施方案的目的而給出的，而不是為了限制本發(fā)明。

圖1是示出由苯乙烯-丁二烯(Kraton D1118)/二十烷/包封的相變材料(MPCM37D)構(gòu)成的復(fù)合材料的一個示例性實施方案通過差示掃描量熱法(DSC)獲得的作為溫度(℃)的函數(shù)的熱流量(J/g)的圖。

具體實施方式

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，包含未包封的相變材料(PCM)和包封的相變材料的相變組合物可以有利地與聚合物基體合并以制備具有在相變溫度下的高熔化熱和機(jī)械特性的良好組合的復(fù)合材料。這些復(fù)合材料特別適用于為電子裝置提供優(yōu)異的熱保護(hù)。

因此，本文公開了一種基于相變材料的復(fù)合材料。復(fù)合材料包含相變組合物，所述相變組合物包含未包封的第一相變材料和包封的第二相變材料。相變組合物存在于聚合物基體中，優(yōu)選均勻地分散在聚合物基體中。

相變材料是具有高熔化熱并且能夠分別在熔化和凝固期間吸收和釋放大量的潛熱的物質(zhì)。在相變期間，相變材料的溫度幾乎保持恒定。在相變材料吸收或釋放熱的時間期間，通常在材料的相變期間，相變材料抑制或阻止熱能流過該材料。在一些情況下，在相變材料吸收或釋放熱的時間段期間，通常在相變材料經(jīng)歷兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變時，相變材料可以能夠抑制傳熱。該作用通常是瞬態(tài)的并且將發(fā)生直至在加熱或冷卻過程期間相變材料的潛熱被吸收或釋放為止。可以從相變材料存儲或移除熱，并且相變材料通常可以通過熱源或冷源而有效地再補(bǔ)給。

因此，相變材料具有特征轉(zhuǎn)變溫度。術(shù)語“轉(zhuǎn)變溫度”或“相變溫度”是指材料經(jīng)歷兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變的近似溫度。在一些實施方案中，例如對于混合組成的商業(yè)石蠟，轉(zhuǎn)變“溫度”可以是相變發(fā)生的溫度范圍。

原則上，在復(fù)合材料中可以使用相變溫度為-100℃至150℃的相變材料。對于電氣和電子部件，并入復(fù)合材料中的相變材料的相變溫度可以為0℃至115℃，10℃至105℃，20℃至100℃，或30℃至95℃。在一個實施方案中，相變組合物的熔融溫度為5℃至70℃，25℃至50℃，或30℃至45℃，或35℃至40℃。