一种具有连续导热网络结构的降温薄膜及制备方法

本发明属于导热、降温材料，尤其涉及一种具有连续导热网络结构的降温薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、导热、降温复合材料主要是由导热填料与聚合物组成，通过导热填料的加入可以一定程度上提高了聚合物的导热系数。目前常规制备方法是通过多添加大量的高导热填料提高复合材料的导热系数，但是由于聚合物基体的导热系数较低，同时聚合物、导热填料存在界面热阻，导致复合材料的导热效率的提升有限，除此之外，高含量的导热填料往往会导致物料粘度急剧增加，工艺成型困难，同时复合材料力学性能衰减较为严重。

2、为克服聚合物、导热填料存在界面热阻的问题，开发出连续导热网络结构是提高复合材料导热性能的关键，目前主要采用以下技术手段，(1)电磁场诱导取向；(2)拉伸取向；(3)浸渍工艺形成3d导热网络；(4)夹层结构设计；(5)采用特殊结构纳米线、网络状填料、杂化改性填料等。

3、上述技术方案能够在一定程度上提高复合材料的导热性能，但过程工艺较为复杂，产品性能仍不足以满足散热的需求。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种具有连续导热网络结构的降温薄膜的制备方法，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明实施例是这样实现的，一种具有连续导热网络结构的降温薄膜的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)将异丁烯马来酸酐共聚物溶于水中，并添加导热填料al2o3，在球磨机中研磨分散均匀；

4、(2)将pva溶解于90℃热水中形成pva水溶液；

5、(3)将分散后的导热填料al2o3添加到pva水溶液中，二次分散均匀；

6、(4)采用流延成型工艺在支撑物表面制备pva/al2o3薄膜，将pva/al2o3薄膜连同支撑物干燥；

7、(5)将干燥后的pva/al2o3薄膜浸入界面剥离剂，pva/al2o3薄膜中pva在界面剥离剂中润胀，al2o3从pva基体中剥离，并与异丁烯马来酸酐共聚物作用，形成连续导热网络结构；

8、(6)将润胀后的pva/al2o3薄膜经低温热压、干燥，即可获得具有连续导热网络结构的降温薄膜。

9、优选地，步骤(1)中，所述导热填料al2o3的粒径为1.0～10.0um，所述al2o3与异丁烯马来酸酐共聚物的质量比为85.0：15.0～99.5：0.5。

10、优选地，步骤(2)中，所述pva的重均分子量在50000～300000，所述pva与al2o3的质量比为30：70～70：30。

11、优选地，步骤(4)中，干燥后的pva/al2o3薄膜厚度为200.0～600.0um。

12、优选地，步骤(5)中，所述界面剥离剂为乙醇/水溶液，所述乙醇/水溶液中乙醇和水的质量比为0：100～20：80，所述界面剥离剂的质量为干燥后的pva/al2o3薄膜的10～80倍，所述润胀的温度为15.0～30.5℃，时间为0.5～4.0h。

13、优选地，步骤(6)中，所述热压的温度为30～50℃，压力为1.5～3.0mpa。

14、本发明实施例的另一目的在于提供一种由上述制备方法制备得到的具有连续导热网络结构的降温薄膜。

15、本发明实施例提供的一种具有连续导热网络结构的降温薄膜的制备方法，利用二次润胀实现树脂基体与导热填料相剥离，分离后的al2o3导热填料在异丁烯马来酸酐作用下自凝固，形成连续导导热网络结构，从而获得降温薄膜，导热填料以连续导热网络结构存在，可实现高效传热和降温。

技术特征：

1.一种具有连续导热网络结构的降温薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有连续导热网络结构的降温薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述导热填料al2o3的粒径为1.0~10.0um，所述al2o3与异丁烯马来酸酐共聚物的质量比为85.0：15.0~99.5：0.5。

3.根据权利要求1所述的具有连续导热网络结构的降温薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述pva的重均分子量在50000~300000，所述pva与al2o3的质量比为30：70~70：30。

4.根据权利要求1所述的具有连续导热网络结构的降温薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，干燥后的pva/al2o3薄膜厚度为200.0~600.0um。

5.根据权利要求1所述的具有连续导热网络结构的降温薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述界面剥离剂为乙醇/水溶液，所述乙醇/水溶液中乙醇和水的质量比为0：100~20：80，所述界面剥离剂的质量为干燥后的pva/al2o3薄膜的10~80倍，所述润胀的温度为15.0~30.5℃，时间为0.5~4.0h。

6.根据权利要求1所述的具有连续导热网络结构的降温薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（6）中，所述热压的温度为30~50℃，压力为1.5~3.0mpa。

7.一种如权利要求1-6任一所述的制备方法制备得到的具有连续导热网络结构的降温薄膜。

技术总结
本发明适用于导热、降温材料技术领域，提供了一种具有连续导热网络结构的降温薄膜的制备方法，包括以下步骤：将异丁烯马来酸酐共聚物溶于水中，添加导热填料Al2O3，研磨分散均匀；制备PVA水溶液；将分散后的导热填料Al2O3添加到PVA水溶液中，分散均匀；采用流延成型工艺制备PVA/Al2O3薄膜，干燥；将干燥后的PVA/Al2O3薄膜浸入界面剥离剂中润胀，形成连续导热网络结构；热压、干燥即可。本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的具有连续导热网络结构的降温薄膜。本发明利用二次润胀实现树脂基体与导热填料相剥离，分离后的Al2O3导热填料在异丁烯马来酸酐、水作用下自凝固，形成连续导热网络结构，从而获得降温薄膜。

技术研发人员：王小飞,傅绪成
受保护的技术使用者：皖西学院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19