[发明专利]相变高导热界面材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及相变导热材料领域，具体涉及一种相变高导热界面材料及其制备方法。

背景技术

现代电子元器件集成度、电路设计的复杂度在不断增加，在更小的面积、更薄的厚度下，这些多功能电子元件发热所带来的散热要求也更加苛刻，传统的界面材料已经满足不了热传递需求。

传统界面材料(导热胶带、导热硅胶片、导热硅脂等)都有其明显的缺陷，如胶带导热性能低(1w/mk左右)，导热硅胶片无法做到很薄的厚度(T≥0.3mm)，导热硅脂性能不稳定，易流出变干等问题，而相变导热界面材料不仅能够综合各类产品的优势而且具有其特殊的热性能优势。

现有的相变导热材料虽然能够具有可操作性和工作状态下良好的浸润性、低热阻，但是其基体树脂长链结构限制了其热循环的稳定性、耐冲击性，循环使用后，导热粒子迁移现象严重，导热通路很不稳定，很容易影响热传导功能，造成设备损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相变高导热界面材料及其制备方法，用以解决现有技术中的相变导热材料热稳定性差的问题。

本发明一方面提供了一种相变高导热界面材料，包括相变高导热界面材料层，所述相变高导热界面材料层的上面和底面均设置保护膜层。

进一步的，所述相变高导热界面材料层的上面和底面的保护膜层为PET离型膜、PE离型膜、离型纸中的一种或几种。

进一步的，所述相变高导热界面材料层包含主体复合相变材料基材、高导热填料粒子和改性助剂。

进一步的，所述主体复合相变材料基材包含多层交联网状合成高分子、相变材料和饱和烷烃类添加剂。

进一步的，所述多层交联网状合成高分子为聚乙烯、聚苯乙烯、二烯烃、聚丁烯中的一种或几种不同熔点的合成高分子。

进一步的，所述相变材料为多元烷醇类、脂肪烃类、脂肪酸类中的一种或几种。

进一步的，所述烷烃类添加剂为环烷烃和/或长链烷烃。

进一步的，所述高导热填料粒子为BN、AlN、SiC、铝粉、银粉、氧化铝粉中的一种或几种的混合物。

进一步的，所述改性助剂为交联剂、偶联剂、抗氧剂、增粘剂、增强剂的一种或几种。

本发明的另一方面提供一种相变高导热界面材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将高熔点的合成高分子和烷烃类添加剂加入反应釜中，160℃搅拌1小时后，加入低熔点的合成高分子，降温到120℃搅拌30分钟，加入相变材料和改性助剂，120℃搅拌1小时后，加入经偶联剂表面处理的高导热填料粒子，降温到90-100℃真空搅拌40分钟，脱泡；

2)将步骤1)所得产物过加热平台熔融后，上、下覆保护膜，经压延机压延得到厚度为0.15-0.25mm的相变高导热界面材料；

其中，各组分的质量百分比为：

采用上述本发明技术方案的有益效果是：

本发明相变高导热界面材料具有良好的热循环稳定性、耐冲击性，具体为：

1)本发明产品使用相变材料作为功能性填料，使材料在特定的温度下完成相变，在固态至熔融态变化中完全排除界面空气，极大限度的降低接触热阻，并且受益于相变材料的高热晗值，产品具有的热缓冲性能可以在电子元件温度骤变时起到保护作用；

2)本发明产品为多层结构设计，高导热相变材料包裹于多层网状合成高分子中，多层结构不仅保证了材料在熔融态工作时的稳定性(不溢出)，而且特殊的网状结构不会增加接触热，具有极佳的可重复性和极少的浪费；

3)高导热氮化物、氧化物包覆金属粒子，通过最佳的粒径搭配形成高效导热通路，不仅使材料具有极佳的导热性能，而且能有效的保护金属粒子，保证了冷热冲击、热循环下的稳定性。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明相变高导热界面材料，包括相变高导热界面材料层，相变高导热界面材料层的上面和底面均设置保护膜层；相变高导热界面材料层的上面和底面的保护膜层为PET离型膜、PE离型膜、离型纸中的一种或几种；相变高导热界面材料层包含主体复合相变材料基材、高导热填料粒子和改性助剂。