[發明專利]一種高導熱絕緣復合仿生樹脂的數字光處理3D打印制備方法

有效

• 申請號: 202011044270.4
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112140536B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 黃正勇;李劍;王飛鵬;陳偉根;王有元;杜林;王強
• 申請（專利權）人: 重慶大學;國網山西省電力公司晉中供電公司
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/314;C08L101/00;B33Y70/10;B33Y10/00;B33Y40/10
• 代理公司: 南京北辰聯和知識產權代理有限公司 32350
• 代理人: 陸中丹

本發明涉及一種高導熱絕緣復合仿生樹脂的數字光處理3D打印制備方法，屬于白了制備領域。本發明在數字光處理光固化3D打印技術的基礎上，利用其層層疊加的打印原理，將二維導熱填料層層取向。本發明中數字光處理技術在3D打印中具有優異的打印速度優勢，其形成的高導熱復合光固化樹脂，可實現熱流在層間的快速轉移，有利于熱量快速消散。

技術領域

本發明屬于材料制備領域，涉及一種高導熱絕緣復合仿生樹脂的數字光處理3D打印制備方法。

背景技術

聚合物因其成本低，易于加工等優勢被廣泛地應用于電子封裝領域。然而，聚合物的本征熱導率僅為0.1-0.3Wm^-1K^-1，難以滿足日益增長的散熱需求。向聚合物中摻雜高本征熱導率的二維導熱填料是現目前被廣泛應用的途徑。而二維導熱填料的導熱率具有各向異性，隨機分布在聚合物中難以大幅度提高聚合物的導熱率。二維填料的取向分布，能夠大幅度提高聚合物在取向方向上的導熱率，提高聚合物的散熱效率，然而現目前的取向方法，較為繁瑣，制備過程復雜，制備周期較長。

因此，如何在短時間內實現填料取向，是亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種高導熱絕緣復合仿生樹脂的數字光處理3D打印制備方法，有效地縮減了制備時間，提高了聚合物的導熱效率。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種高導熱絕緣復合仿生樹脂的數字光處理3D打印制備方法，該方法為：將二維導熱填料與光固化樹脂均勻混合，在合理的打印參數下完成打印。

可選的，所述二維填料的粒徑大于打印層厚。

可選的，所述方法具體為：

第1步：將二維導熱填料干燥，去除其吸收的水分；

第2步：將二維導熱填料按一定配比與光固化樹脂混合均勻，去除混合物中的氣泡，測試漿料粘度；

第3步：將滿足打印粘度要求的漿料倒入打印料槽中，將設計好的模型加載進DLP-3D打印機中，設置層厚小于二維填料水平粒徑；

第4步：開始打印，每半小時需攪勻一次漿料，避免填料沉降；

第5步：脫模。

可選的，所述方法具體為：

第1步：選取任意一款光固化樹脂，倒入DLP打印機中，打印模型，該模型需要具備高度，與寬度結構，并且便于長度測量；

第2步：完成打印后，測量打印成品的實際尺寸參數，并于設計參數進行估計，對打印參數進行修改，具體為：實際尺寸小于設計尺寸，則為曝光時間不夠，實際尺寸大于設計尺寸，則為曝光時間過長；

第3步：將二維導熱填料均勻攪拌于光固化樹脂中，具體為，將二維導熱填料在光固化中常溫下真空攪拌，轉速300r/min，時間為4h，測試攪拌均勻的漿料，應小于3000mPa·s，然后將漿料倒入料槽；

第4步：對第2步的打印參數進行修改，具體為：低填量下應適當增加曝光時間，高填料下在低填量打印參數基礎上適當減小曝光時間，設置層厚小于二維填料水平粒徑；

第5步：開始打印，每半小時停止打印，攪勻一次漿料；

第6步：打印完成，脫模，然后在365nm紫外光下固化10min-15min。

本發明的有益效果在于：

1.增加了高導熱聚合物的制備效率；

2.實現二維填料低填量下的高度取向；