[发明专利]一种UV固化散热组合物、散热膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及散热材料技术领域，尤其涉及一种高硬度、易裁切、无溶剂UV固化散热组合物、散热膜及其制备方法。

背景技术

散热材料包含散热片(Thermal Pad)、散热膏(Thermal Grease)、散热胶带(Thermal Tape)等，用于进行热传导，通常放置在发热组件及散热装置之间，用来填补两者之间的空隙，确实的将热由发热组件完全传导至散热装置上。可应用在各种不同的产品上，例如：笔记本电脑、桌面计算机、主板、记忆模块DDR、主板、硬盘、LED模块、PDP/LCD电视等。现在电子设备的功能越来越强大，然而体积却是越来越小，这就使得散热问题成为设计者不得不面对的突出问题，习知的散热设计不过是装几个风扇、开几个散热孔或者加一些散热片而已，但是对于今天的体积小、发热量大的常用电器来说则是远远不够的，必须另辟蹊径。

目前，散热材料主要有三种，即：散热硅脂、散热石墨片、无机纳米粒子-高分子复合散热材料。散热硅脂是高分子材料，热阻抗大，无论水平还是垂直方向都不利于散热；散热石墨片具有独特的晶粒取向，片层状结构可很好地适应任何表面，沿水平和垂直方向均匀导热，热阻抗小、能够屏蔽热源，但是散热石墨片需要经过高温、高压定型，生产难度大，并且由于硬度低，裁切性能很差，不利于应用。

而无机纳米粒子-高分子复合散热材料主要由高分子材料和散热填料(主要由碳材料、金属或陶瓷等组成)混合而成，然而使用上述材料，如果是热固化高分子材料一般固化时间较长，耗能高，硬度差；如果是UV固化高分子材料一般含有溶剂，耗能较高，不利于环保，虽然硬度较高，但是裁切性能一般较差，同样不利于应用。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种UV固化散热组合物，散热膜及其制备方法。该散热组合物由于不含任何溶剂，固化速度快，节能环保。本发明提供的散热膜具有较高的硬度，较高的附着力，较好的裁切性，和较好的散热性能。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种UV固化散热组合物，其包括下述重量份的组份：

5-20重量份的无机散热纳米材料浆料，

70-90重量份的高官能度UV固化树脂，

0.5-15重量份的光引发剂，

0.1-10重量份的助剂；

所述无机散热纳米材料浆料包括下述重量份的组份：

1-30重量份的无机散热纳米材料，

0.1-5重量份的分散剂，

70-95重量份的低官能度UV固化型丙烯酸酯单体。

进一步的，上述无机散热纳米材料浆料，包括下述组份：

10-20重量份的无机散热纳米材料，

2-4重量份的分散剂，

75-85重量份的低官能度UV固化型丙烯酸酯单体。

进一步的，上述无机散热纳米材料浆料，包括下述组份：

15重量份的无机散热纳米材料，

3重量份的分散剂，

82重量份的低官能度UV固化型丙烯酸酯单体。

进一步的，上述的无机散热纳米材料浆料，其中，所述无机散热纳米材料选自碳纳米管、石墨烯、氧化铝、氧化锌、氧化钛、铜粉、铝粉、氧化锆中的一种或其中两种或两种以上的组合，其粒径范围为5-200纳米。

进一步的，所述无机散热纳米材料选自碳纳米管、石墨烯、或其组合。

进一步的，所述无机散热纳米材料是碳纳米管，所述碳纳米管的直径范围为30-50nm，长度小于200nm。进一步的，所述碳纳米管的直径为30-50nm，长度为100-150nm。

进一步的，所述无机散热纳米材料是碳纳米管和石墨烯的组合。进一步的，所述无机散热纳米材料是碳纳米管和石墨烯的组合，二者的重量比为1-3:1-3。

进一步的，上述的无机散热纳米材料浆料，其中的分散剂选自聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇辛基苯基醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚丙烯酰胺、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚等非离子型、阳离子型和阴离子型表面活性剂中的一种或其中两种或两种以上的组合。

进一步的，所述无机散热纳米材料浆料中的分散剂选自聚乙二醇、壬基酚聚氧乙烯醚或其组合。

进一步的，上述分散剂是聚乙二醇，其重均分子量的范围是500-2000。

进一步的，上述分散剂是壬基酚聚氧乙烯醚。