[發(fā)明專利]一種阻燃的相變材料薄膜

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010059337.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111154229A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈蓉蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳壘石熱管理技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C08L63/00
• 分類號(hào): C08L63/00;C08L91/06;C08L61/28;C08L33/04;C08L85/02;C08L83/04;C08L23/16;C08L61/24;C08K13/04;C08K3/22;C08K7/24;C08K3/36;C08K3/04;C08K13/06
• 代理公司: 成都明濤智創(chuàng)專利代理有限公司 51289
• 代理人: 練蘭英

本發(fā)明涉及熱管理薄膜材料技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種阻燃的相變材料薄膜，所述相變材料薄膜包含3％～50％基質(zhì)、30％～80％相變微膠囊、5％～20％阻燃劑、0.1％～0.5％潤(rùn)濕分散劑和0.1％～1％消泡劑。本發(fā)明提供了了高效的環(huán)保無(wú)鹵阻燃相變薄膜，在阻燃劑添加量小于20％的空間內(nèi)，使相變復(fù)合薄膜滿足阻燃V0等級(jí)。因此，改善了阻燃性能的有機(jī)相變材料應(yīng)用于電子產(chǎn)品上會(huì)保證更加安全的應(yīng)用環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱管理薄膜材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于電子、電器及電池的內(nèi)部及其周邊區(qū)域的具有阻燃功能的相變儲(chǔ)熱薄膜。

背景技術(shù)

相變材料是一種新型的儲(chǔ)熱材料，它具有儲(chǔ)熱密度高，相變過(guò)程溫度恒定的特點(diǎn)，從而在航空航天、冷鏈運(yùn)輸、有機(jī)花卉、建筑、制冷和供暖系統(tǒng)、高溫余熱回收和太陽(yáng)能發(fā)電等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明針對(duì)相變材料的特殊性能，通過(guò)合理設(shè)計(jì)方案，將相變材料用于電子、電器和電池產(chǎn)品的內(nèi)部及其周邊區(qū)域，與石墨、熱管、均溫板、風(fēng)扇和水冷板等穩(wěn)態(tài)散熱的方式協(xié)同，解決產(chǎn)品的瞬時(shí)高溫及平衡溫度波動(dòng)對(duì)產(chǎn)品性能及安全的影響。

相變材料的種類繁多，按照溫度點(diǎn)不同可以分為低溫相變材料、中溫相變材料和高溫相變材料三個(gè)類別。按照相變材料的相變類型分為固液相變材料和固固相變材料兩大類。按照相變材料的屬性可以分為有機(jī)相變材料(例如石蠟類、多元醇類及多元酸等)，無(wú)機(jī)類的相變材料(水合無(wú)機(jī)鹽和液態(tài)金屬等)，共晶的相變材料(有機(jī)-有機(jī)共晶，有機(jī)-無(wú)機(jī)共晶，無(wú)機(jī)-無(wú)機(jī)共晶等)。針對(duì)各種相變材料的性質(zhì)，基于電子產(chǎn)品的對(duì)壽命和穩(wěn)定性的需求，我們選用穩(wěn)定性好，循環(huán)次數(shù)多的有機(jī)類固液或者固固類的相變材料作為原材料制作相變薄膜。有機(jī)類的相變材料雖然穩(wěn)定性好，壽命長(zhǎng)，但是用在電子、電器和電池產(chǎn)品上如果過(guò)熱非常容易引起燃燒現(xiàn)象的發(fā)生。目前已發(fā)表的專利文獻(xiàn)中CN103146355A、CN109897610A、CN109449131A和CN105900228A使用有機(jī)相變材料做的薄膜產(chǎn)品均存在無(wú)法實(shí)現(xiàn)薄膜產(chǎn)品滿足UL94阻燃V0的要求。

相變材料應(yīng)用于電子產(chǎn)品上，體積晗值越高對(duì)電子產(chǎn)品的溫度控制效果越有效。然而有機(jī)類的相變材料的晗值和密度相比于無(wú)機(jī)材料而言，在體積晗值上并無(wú)優(yōu)勢(shì)，在開(kāi)發(fā)有機(jī)類相變復(fù)合薄膜產(chǎn)品時(shí)，為了提升產(chǎn)品性能，有機(jī)相變材料的添加量占比較大，因而需要開(kāi)發(fā)高效的環(huán)保無(wú)鹵阻燃體系，在阻燃劑添加量小于20％的空間內(nèi)，使相變復(fù)合薄膜滿足阻燃V0等級(jí)。因此，改善了阻燃性能的有機(jī)相變材料應(yīng)用于電子產(chǎn)品上會(huì)保證更加安全的應(yīng)用環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的有機(jī)相變材料做的薄膜產(chǎn)品阻燃等級(jí)較低的問(wèn)題，提供一種阻燃等級(jí)能到達(dá)到V0的相變材料薄膜；

該相變材料薄膜包含質(zhì)量比重占5％～50％的基質(zhì)、30％～80％的相變微膠囊、5％～20％的阻燃劑、0.1％～0.5％的潤(rùn)濕分散劑和0.1％～1％的消泡劑。

優(yōu)選的，所述相變材料薄膜包含質(zhì)量比重占25％～50％的基質(zhì)、30％～54.5％的相變微膠囊、14％～20％的阻燃劑、0.2％～0.5％的潤(rùn)濕分散劑和0.1％～1％的消泡劑。

進(jìn)一步地，所述基質(zhì)包含聚酯樹脂、EPDM樹脂、丙烯酸類樹脂、聚氨酯類樹脂、環(huán)氧樹脂、機(jī)硅類樹脂、酚醛樹脂和脲醛樹脂中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，相變微膠囊是壁材和芯材兩種組成。

進(jìn)一步地，所述相變微膠囊的芯材包含石蠟、脂肪酸、脂肪醇和脂肪酸酯中的一種。

進(jìn)一步地，所述微膠囊的壁材包含脲醛樹脂、密胺樹脂、丙烯酸樹脂和聚氨酯樹脂等有材料中的一種，或氧化硅、氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氮化硼和氮化鋁等無(wú)機(jī)材料的中的一種。

進(jìn)一步地，所述阻燃劑包含氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鋁、膨脹石墨、硼酸鋅、珍珠巖、蛭石、納米氧化硅、納米氧化鈦、碳納米管、石墨烯、多聚磷酸酯、多聚磷酸胺合籠狀硅倍半氧烷中的一種或多種組分。