[發明專利]具有提高熱導率的輕質聚合物組合物，其制備方法和使用其的產品

在審

• 申請號: 201811353318.2
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN110551396A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 金智恩;全祥壽;金圣勛
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社;賽美特有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/05;C08K7/06;C08K3/22;C08K7/28;C08K13/04
• 代理公司: 11314 北京戈程知識產權代理有限公司
• 代理人: 程偉;于高瞻

本發明公開了具有優異熱導率的輕質聚合物組合物，其制備方法和使用其的產品，具體公開了一種用于散熱墊的組合物，例如，用于諸如電動車輛的車輛中的水冷型電池組的冷卻系統中的散熱片。散熱墊可以散發從電池組中產生的熱量。還公開了一種制造具有高熱導率和低比重的散熱墊的方法。所述組合物可包括聚合物組合物，所述聚合物組合物包括碳纖維、氫氧化鋁和中空玻璃珠。

技術領域

本發明涉及一種用于車輛散熱墊的聚合物組合物，其可以設置在車輛的冷卻系統中以散熱。

背景技術

傳統的散熱片是通過添加液體聚合物粘合劑(例如熱固性硅氧烷凝膠或紫外線固化丙烯酸)和導熱陶瓷填料(例如氧化鋁(Al₂O₃)、氫氧化鋁(Al₃(OH)₂)、氮化鋁、氮化硼(BN)，碳化硅等)而制造的。

盡管通過添加液體聚合物粘合劑與上面列出的至少一種導熱陶瓷填料制造的散熱片可以由于填料材料的高比重(例如，2.4或更高)而改善產品的熱導率，但是產品的重量可能不會充分降低。

因此，需要具有低比重的材料，其可有助于減小許多領域中產品的尺寸和重量。

發明內容

現有技術沒有提出能夠在增加產品熱導率的同時降低產品重量的組合物或組分比例，而且，現有技術僅限于實現能夠使產品的比重為 1.5或更小的導熱聚合物組合物。

在優選的方面，本發明提供可以增加散熱產品的熱導率的聚合物組合物(“導熱聚合物組合物”)，以及制備導熱聚合物組合物的方法。此外，聚合物組合物可具有約1.5或更小的比重。

在本發明的一個方面，提供了一種聚合物組合物，其可包括：100 重量份的硅氧烷基樹脂、約20重量份至50重量份的碳纖維、約100 重量份至200重量份的無機填料，和約20重量份至50重量份的中空玻璃珠。所有重量份均基于100重量份的硅氧烷基樹脂。

硅氧烷基樹脂可包括第一硅氧烷基樹脂和第二硅氧烷基樹脂，所述第一硅氧烷基樹脂包括兩端含有一個或多個乙烯基的第一聚硅氧烷，所述第二硅氧烷基樹脂包括兩端含有一個或多個乙烯基的第二聚硅氧烷和具有Si-H鍵的第三聚硅氧烷。

如本文所用的術語“聚硅氧烷”是指包括硅氧烷或Si-O-Si鍵重復單元的聚合化合物，其可包括其他官能團(例如乙烯基)或取代基。

第一聚硅氧烷和第二聚硅氧烷可以相同或不同。

例如，第一聚硅氧烷或第二聚硅氧烷可合適地具有化學式1的式：其中n為100至200的整數。

另外，第三聚硅氧烷、可合適地具有化學式2的結構：

其中n'可以為1至100的整數， m可以為1至100的整數。

第一硅氧烷基樹脂可進一步包括包含化學式3的化合物的阻滯劑：

碳纖維的直徑可以合適地為約5μm至15μm。

碳纖維的長度可以合適地為約50μm至250μm。

碳纖維的熱導率可以合適地為約500W/mK至900W/mK。

碳纖維的密度可以合適地為2.00g/cm³至2.40g/cm³。

無機填料可以合適地為直徑為約1μm至100μm的氫氧化鋁 (Al(OH)₃)，直徑為約2μm至150μm的氧化鋁(Al₂O₃)，以及它們的混合物。

中空玻璃珠的密度可以合適地為約0.2g/cm³至0.8g/cm³。