[發(fā)明專(zhuān)利]一種超薄石墨烯導(dǎo)熱膠層的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910015029.X
• 申請(qǐng)日: 2019-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109679536B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚林;徐勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 德陽(yáng)烯碳科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09J133/00
• 分類(lèi)號(hào): C09J133/00;C09J11/04;C09J7/38
• 代理公司: 成都天嘉專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 向丹

本發(fā)明公開(kāi)了一種超薄石墨烯導(dǎo)熱膠層的制備方法，以石墨烯為原料，在水、分散劑中進(jìn)行預(yù)處理，得到石墨烯粉體；在石墨烯粉體中加入有機(jī)溶劑，經(jīng)分散后加入丙烯酸壓敏膠，預(yù)混、研磨后制得石墨烯復(fù)合膠水；將石墨烯復(fù)合膠水涂布后得到干膜厚度為1~3um的石墨烯導(dǎo)熱膠層。本發(fā)明方法采用預(yù)處理得到的石墨烯粉體進(jìn)行石墨烯復(fù)合膠水的制備，能有效的維持石墨烯的二維結(jié)構(gòu)，避免出現(xiàn)折疊和成球形態(tài)，適宜于超薄石墨烯導(dǎo)熱膠層的制備，導(dǎo)熱性能好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種超薄石墨烯導(dǎo)熱膠層的制備方法，具體涉及以小尺寸石墨烯為導(dǎo)熱填料的超薄的復(fù)合導(dǎo)熱膠層的制備方法，屬于石墨烯材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著電子消費(fèi)產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，智能手機(jī)、IPAD、筆記本等電子消費(fèi)產(chǎn)品逐漸向薄型化、便攜式方向發(fā)展。電子產(chǎn)品行業(yè)規(guī)定了用于粘結(jié)電子部件的膠帶的粘著力應(yīng)大于400gf/25mm，然而復(fù)合膠層的厚度越厚，熱量就很難快速?gòu)臒嵩磳?dǎo)出在石墨片上及外殼上面。目前，市面上所售的普通的復(fù)合膠帶厚度較厚，存在著剝離力不均勻，且由于粘接不足和差異性設(shè)計(jì)較差導(dǎo)致可操作性很差等缺陷，導(dǎo)熱效果并不理想，并無(wú)法滿(mǎn)足電子產(chǎn)品的裝配需求。石墨烯作為典型的新型碳材料具有很高的理論導(dǎo)熱率（達(dá)到5200W/m·K），并且具有約2600m²/g的高比表面積，更易于與基體結(jié)合，能夠很好的與基體相容，從而增強(qiáng)膠體和基材的結(jié)合力，增強(qiáng)粘接性能，因此，采用石墨烯制備的復(fù)合膠層的石墨烯平面通常具有導(dǎo)熱性高的優(yōu)勢(shì)，使其能夠在智能手機(jī)、IPAD、筆記本等電子消費(fèi)產(chǎn)品發(fā)揮巨大的作用，帶來(lái)革命性的技術(shù)進(jìn)步。

現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)復(fù)合膠層導(dǎo)熱效果差的情況，現(xiàn)有專(zhuān)利文獻(xiàn)CN107446528A（一種導(dǎo)熱膠及其制備方法，2017.12.08） 公開(kāi)了一種由如下重量百分比的原料制成：丙烯酸膠水65~80%、改性氮化鋁10~25%、氧化石墨烯0.05~5%、增粘樹(shù)脂0.5~3%、分散劑0.5~2%，制備了導(dǎo)熱系數(shù)最高可達(dá)7.5W/(m.k）的導(dǎo)熱膠。該專(zhuān)利使用氧化石墨烯和改性氮化鋁為導(dǎo)熱填料，其存在如下問(wèn)題：氧化石墨烯并未被還原，所以其導(dǎo)熱性能差；其次是首先將氮化鋁和氧化石墨烯進(jìn)行預(yù)混，石墨烯被會(huì)被以無(wú)序的形式分布在氮化鋁與氮化鋁之間，未對(duì)石墨烯進(jìn)行取向，所以平面導(dǎo)熱性能差，最后專(zhuān)利中的導(dǎo)熱系數(shù)未提及具體是縱向還是橫向的導(dǎo)熱系數(shù)。

除此之外，現(xiàn)有專(zhuān)利文獻(xiàn)CN105295761A（一種超薄雙面膠，2016.02.03）公開(kāi)了一種采用聚丙烯酸酯類(lèi)膠水 20~65％、溶劑30~70％、固化劑 2~10％、抗靜電劑 0.1~0.5％、顏料 0.15~0.8％、導(dǎo)熱粉 6~15％制備得到膠層可以做到1~3um，導(dǎo)熱系數(shù)可以達(dá)到1.2W/(m.k)的超薄雙面膠的方法。該專(zhuān)利是以氧化鋁和石墨為導(dǎo)電填料，導(dǎo)熱系數(shù)為1.5W/(m.k)相對(duì)較低，其次是采用濺射鍍膜的工藝較復(fù)雜；采用抗靜電劑在耐候性能不好，隨著時(shí)間增加，抗靜電劑會(huì)逐漸老化。且專(zhuān)利中未對(duì)石墨的尺寸做要求，只是工藝中有一部50~100目的篩網(wǎng)過(guò)濾，因而如果采用的是200目的石墨，是很難停留在PET膜上的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超薄石墨烯導(dǎo)熱膠層的制備方法，采用預(yù)處理得到的石墨烯粉體進(jìn)行石墨烯復(fù)合膠水的制備，能有效的維持石墨烯的二維結(jié)構(gòu)，避免出現(xiàn)折疊和成球形態(tài)，適宜于超薄石墨烯導(dǎo)熱膠層的制備，導(dǎo)熱性能好。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種超薄石墨烯導(dǎo)熱膠層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）以石墨烯為原料，在水、分散劑中進(jìn)行預(yù)處理，得到石墨烯粉體；

（2）在石墨烯粉體中加入有機(jī)溶劑，經(jīng)分散后加入到丙烯酸壓敏膠中，預(yù)混、研磨后制得石墨烯復(fù)合膠水；

（3）將石墨烯復(fù)合膠水涂布后得到干膜厚度為1~3um的石墨烯導(dǎo)熱膠層。