[发明专利]一种石墨烯-碳纳米管薄膜基导热垫片及其制备方法

说明书

本发明提供一种石墨烯‑碳纳米管薄膜基导热垫片及其制备方法，所述导热垫片包括基材和设置在基材上的复合石墨烯‑碳纳米管薄膜，所述复合石墨烯‑碳纳米管薄膜由至少两层的单层石墨烯‑碳纳米管薄膜叠加得到，各所述单层石墨烯‑碳纳米管薄膜之间设置有导热胶层。所述导热垫片具有导热效果好，拉伸和压缩变形大，重量小的特点。

技术领域

本发明属于导热材料领域，涉及一种导热垫片，尤其涉及一种石墨烯-碳纳米管薄膜基导热垫片及其制备方法。

背景技术

现今热界面材料经过几十年的发展，从最初的导热油、导热硅脂、导热矽胶布等低端产品逐步发展到导热垫片、相变化材料、导热凝胶以及液态金属等高端的产品，技术也逐步得到提升，其中以导热垫片发展最为迅速，应用最为广泛。

传统的导热垫片基本都是以硅胶或者其它高分子材料作为基体材料，通过填充导热粉体，使复合材料具有导热通道，从而起到材料的热传导作用，填充的粉体越多，粉体粒径搭配越合理，导热通道越多，相应的材料导热系数越高，但是随着填充材料越来越多，产品的力学性能，尤其是拉伸强度和可压缩性大幅下降，从而在很多场合应用受到局限，同时，填充的粉体越多，材料的密度也随之增加，显然与当今追求轻质化和用户体检的大潮流不符。目前，市面上现有的高分子基材的导热垫片的导热系数一般在5W/m·K以下，随着电子产品等各行业逐渐发展成更高集成度、更高热流密度、更小空间，现有导热产品难以满足需求，需要更高导热系数的热界面材料将核心发热部件的热量更快速导出。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种石墨烯-碳纳米管薄膜基导热垫片及其制备方法，所述导热垫片通过石墨烯和碳纳米管薄膜复合的方式，充分发挥了石墨烯和碳纳米管在特定方向上优异的导热性能，在薄膜的径向方向形成大量的导热通道。具有导热效果好，拉伸和压缩变形大，重量小的特点。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明目的之一在于提供一种石墨烯-碳纳米管薄膜基导热垫片，所述导热垫片包括基材和垂直设置在基材上的复合石墨烯-碳纳米管薄膜，所述复合石墨烯-碳纳米管薄膜由至少两层的单层石墨烯-碳纳米管薄膜叠加得到，各所述单层石墨烯-碳纳米管薄膜之间设置有导热胶层。

作为本发明优选的技术方案，所述复合石墨烯-碳纳米管薄膜的厚度为0.05～2.0mm，如0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2.0mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述导热胶层的厚度为10～100μm，如10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述基材层的厚度为10～30μm，如10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、22μm、25μm、28μm或30μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述基材的原料为柔性高分子材料。

其中，所述柔性高分子材料为单组分或双组份导热硅胶。

优选地，所述导热胶为单组分或双组分导热硅胶。

本发明目的之二在于提供一种上述石墨烯-碳纳米管薄膜基导热垫片的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)在单层石墨烯-碳纳米管薄膜的表面涂布导热胶，并将涂布有导热胶的单层石墨烯-碳纳米管薄膜叠加，得到复合石墨烯-碳纳米管薄膜；