[发明专利]一种轻质柔性热界面材料及其制备方法

权利要求书

1.热界面材料，其特征在于，所述热界面材料为胶乳和导热填料分散液通过真空抽滤法自组装形成的膜材料，所述膜材料中，胶乳中的橡胶微粒分布在导热填料之间，并且导热填料沿着垂直于膜厚度方向形成取向结构；其中，所述导热填料为片状或棒状的导热填料，导热填料与胶乳的比例为：导热填料50～1000重量份，胶乳100重量份。

2.根据权利要求1所述的热界面材料，其特征在于，所述导热填料选自：石墨烯、氧化石墨烯、天然鳞片石墨、氮化硼、氧化铝或碳纳米管中至少一种；所述胶乳选自天然胶胶乳，环氧化天然胶胶乳，丁苯胶乳，氯丁胶乳，丁腈胶乳或聚丁二烯胶乳中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的热界面材料，其特征在于，所述热界面材料的厚度为0.01～5mm。

4.根据权利要求1或2所述的热界面材料，其特征在于，所述热界面材料的密度为0.9～2.25g·cm^-3。

5.根据权利要求3所述的热界面材料，其特征在于，所述热界面材料的密度为0.9～2.25g·cm^-3。

6.权利要求1～5任一项所述热界面材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将胶乳与导热填料分散液混匀，然后搅拌加入硫化体系使其分散均匀形成导热填料/胶乳混合物，再采用真空抽滤的方法制成相应的膜材料，最后将膜材料通过热压处理制得热界面材料。

7.根据权利要求6所述热界面材料的制备方法，其特征在于，所述真空抽滤的方法为：将导热填料/胶乳混合物加入装有滤膜的真空抽滤装置中，胶乳中的橡胶微粒和导热填料在滤液出口处在负压作用下在滤膜上进行层层组装，从而使胶乳中的橡胶微粒分布在导热填料之间形成复合膜材料；复合膜材料在室温放置0.5～3小时后从滤膜上揭下，然后在室温中放置12～36小时得到胶乳/导热填料复合膜。

8.根据权利要求6所述热界面材料的制备方法，其特征在于，所述热界面材料的制备方法包括以下步骤：

1)胶乳与导热填料的混合：将胶乳与导热填料分散液通过机械搅拌混匀得胶乳/导热填料混合体系；

2)硫化：向步骤1)所得胶乳/导热填料混合体系中加入硫化体系，通过机械搅拌使硫化体系均匀分散在混合体系中；

3)成膜：将分散有硫化体系的胶乳/导热填料混合体系加入装有滤膜的真空抽滤装置中，胶乳中的橡胶微粒和导热填料在滤液出口处在负压作用下在滤膜上进行层层组装，从而使胶乳中的橡胶微粒分布在导热填料之间形成复合膜材料；复合膜材料在室温放置0.5～3小时后从滤膜上揭下，然后在室温中放置12～36小时得到胶乳/导热填料复合膜；

4)热压处理：将胶乳/导热填料复合膜于温度为50～150℃、压力为5～20MPa的条件下热压0.1～12小时，得到热界面材料。

9.根据权利要求8所述热界面材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述导热填料分散液采用下述方法制得：将导热填料和分散剂分散在去离子水中，超声分散并搅拌混匀得导热填料分散液；其中，分散剂的质量为导热填料质量的1％～10％；导热填料的浓度为0.2～10g/ml；所述分散剂选自月桂酸钠、硬脂酸钠、吐温60、吐温80、甲基羟乙基纤维素、土耳其红、十二烷基磺酸钠或聚乙烯醇中的至少一种。

10.根据权利要求8或9所述热界面材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述硫化体系包括硫化剂、促进剂和活化剂，机械搅拌时间为0.5～12小时；其中，硫化剂、活化剂和促进剂的用量为：硫化剂0.5～2重量份，活化剂0.5～5重量份，促进剂0.5～2重量份。

11.根据权利要求10所述热界面材料的制备方法，其特征在于，所述硫化剂选自硫磺或过氧化二异丙苯；所述促进剂选自二乙基二硫代氨基甲酸锌或二硫化四甲基秋兰姆；所述活化剂选自氧化锌或硬脂酸。

12.根据权利要求11所述热界面材料的制备方法，其特征在于，所述硫化剂选自硫磺，所述活化剂选自氧化锌，所述促进剂选自二乙基二硫代氨基甲酸锌。