[发明专利]导热板及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种导热板，包括位于上下表面的硬质层、位于硬质层之间且交替排列的导热层和柔性绝缘层，按重量百分比计，导热层包含环氧树脂34.8～50％、导热金属粉49.8～65％和着色粉0.1～0.2％。导热金属粉导热系数高，在导热板中主要起导热作用，环氧树脂变形收缩率小，稳定性好，且其对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，有助于提高导热层的整体粘合强度。柔性绝缘层可增强导热板的韧性和耐冲击性，且其绝缘的性能特点可为电池或电子产品等的使用提供安全保障。硬质层可增强导热板的结构强度，增强其耐磨性、耐腐蚀性能等。本发明提供的导热板，导热性能好、粘合强度大、柔韧性、绝缘性好、且结构强度高，可广泛应用于电池散热。

技术领域

本发明属于热传导技术领域，尤其涉及一种导热板及其制备方法。

背景技术

导热板广泛运用于发电机、风机、家用电器、通讯设备、电子产品、电池等多种产品设备中，在这些产品中，电池是生活中主要的功能用具。电池是将化学能转换为电能的装置，电池在工作过程中会产生大量的热量，若产生的热量无法及时散发，则有爆炸的风险，因此电池拥有良好的散热系统，直接关乎电池的使用安全。

目前现有的电池的散热主要是通过热对流的方式进行的，有两种设计方式，第一种是电池直接裸露在空气中，依靠空气的对流散热，第二种是将电池放在有很多栅格的箱子里，在箱子外安装风扇。这种热对流的散热方式，散热困难，散热时间长，很难达到电池散热的理想状态。此外，也有一部分电池采用热传导的散热方式，通过在电池上设置导热板的方式来增强电池的散热效率，然而，现有的导热板多数是通过改变导热板的结构、增大散热面积来改善电池的散热效率，其导热性能不高，结构复杂，柔性较差，与电池的贴合度不高，且在电压较高和电流较大时，导热板的结构强度会受到影响，导致其耐磨性能下降。

因此，亟需一种导热性能高，且结构强度高的导热板。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导热性能好、柔韧性强且结构强度高的导热板及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供一种导热板，包括位于上下表面的硬质层、位于硬质层之间且交替排列的导热层和柔性绝缘层，按重量百分比计，所述导热层包含环氧树脂34.8～50％、导热金属粉49.8～65％和着色粉0.1～0.2％。

较佳地，所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或多种。缩水甘油醚类环氧树脂是由含活泼氢的酚类或醇类与环氧氯丙烷缩聚而成的，主要有双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂等，缩水甘油醚类环氧树脂的结构中含有醚键，有助于提高树脂的粘附力，有利于增强导热层中各个组分的粘合强度。缩水甘油胺类环氧树脂，主要有二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺和二缩水甘油基对氨基苯酚等，缩水甘油胺类环氧树脂的环氧当量高，交联密度大，耐热性能好。脂环族环氧树脂是由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的，例如二氧化双环戊二烯，脂环族环氧树脂具有较高的压缩与拉伸强度，其长期暴露在高温条件下仍能保持良好的力学性能。

较佳地，所述缩水甘油醚类环氧树脂为双酚A型环氧树脂。双酚A型环氧树脂即二酚基丙烷环氧树脂，其分子结构中的多种化学键和官能团对其性质有很大影响。双酚A型环氧树脂中分子主链上的醚键是极性基团，有助于提高粘附力，且醚键和C-C键结合使得大分子具有柔顺性，使得双酚A型环氧树脂在与导热金属粉和着色粉混合过程中，更容易混合均匀。此外，主链上的苯环，赋予双酚A型环氧树脂较强的耐热性，使其在较高温度下仍处于固化状态，一定程度上，可增强导热板的结构强度。

较佳地，所述导热金属粉为氧化铝粉、铜粉、镁粉中的一种或多种。

较佳地，所述着色粉为铁红、铁黄、钛白中的一种或多种。