[发明专利]一种绝缘相变导热材料及其制备方法

说明书

本发明涉及电子产品散热材料领域，具体涉及一种绝缘相变导热材料及其制备方法。所述绝缘相变导热材料，包括氮化硼悬浮液、石蜡、聚合物和抗氧剂，所述氮化硼悬浮液由包括油酸氨、阻燃剂和三维网状膨胀氮化硼的原料混合制得。本发明所述绝缘变相导热材料的三维网状膨胀氮化硼为一种内部具有连续的三维网状结构的膨胀氮化硼，其为整体导热材料提供了均匀连续的热传导网络，对比使用普通纳米氮化硼粉末具有更好的导热性能，同时具有优异的绝缘性能，可以使用在对绝缘性能较高的电子产品中，并且不会对电子产品的信号产生影响。

技术领域

本发明涉及电子产品散热材料领域，具体涉及一种绝缘相变导热材料及其制备方法。

背景技术

随着电子科技和智能消费电子产品的快速发展，电子产品工作效率不断提高，功能越来越多和性能越来越强大，同时其各个元器件在工作时产生的能量也不断提高，工作温度急剧上升，产品的发热已成为不可忽略的问题之一，其将对电子产品的稳定性，可靠性和使用寿命造成严重威胁。热量被认为成电子系统前进发展的限制性因素。

热界面材料是一种普遍用于IC封装和电子散热的材料，主要作用是填补两种材料接合或接触时表面产生的微孔隙及凹凸不平的孔洞，减少热传递的阻抗，提高散热性。相变导热材料是一种优于普通热界面材料的散热材料，其利用相变特征，不仅能最大程度填充界面空隙，降低热阻，而且通过想变过程热量的吸收和释放，防止器件温度瞬间急剧上升，保护电子器件，延长使用寿命。

但相变导热材料的绝缘性能较差，在对绝缘性能要求比较高的电子器件中不能满足使用要求，并且因其导电性也会削弱或屏蔽电子产品的信号，影响产品性能。因此，发展出一种绝缘相变导热材料，但是现有的绝缘相变导热材料是由采用多种绝缘性聚合物形成的复合材料，其导热性能较差，在实现绝缘性能的前提下大大限制了材料的导热性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种绝缘相变导热材料及其制备方法，此种绝缘相变导热材料相对于现有的绝缘相变导热材料具有更为优异的导热性能，并同时保证优异的绝缘性。

为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

本发明提供一种绝缘相变导热材料，包括氮化硼悬浮液、石蜡、聚合物和抗氧剂，所述氮化硼悬浮液由包括油酸氨、阻燃剂和三维网状膨胀氮化硼的原料混合制得，所述三维网状膨胀氮化硼为比表面积为20～120m²/g、膨胀容积为100～220mL/g的氮化硼粉末，所述氮化硼悬浮液：石蜡：聚合物：抗氧剂的质量比为(1-5)：(1-8)：(1-7)：(0.01-1)。

优选地，还包括改性纳米管填料，所述改性纳米管填料由纳米管填料、盐酸多巴胺和硅烷偶联剂、溶剂混合反应制得，所述改性纳米管填料占所述绝缘相变导热材料的质量分数为5％-20％。优选所述纳米管填料直径为5-100nm，长度为50nm-1μm。

进一步地，所述硅烷偶联剂为KH570、KH550，KH560，KH570，A151，A171中的至少一种。

进一步地，所述纳米管填料为氧化铝纳米管、氧化硅纳米管、氮化铝纳米管、氮化硼纳米管、氧化锌纳米管中的至少一种。

优选地，所述阻燃剂为聚醚酰亚胺。

优选地，所述聚合物为高密度聚乙烯、环氧树脂、聚芳醚树脂，聚四氟乙烯中的至少一种。

本发明还提供一种上述的绝缘相变导热材料的制备方法，，包括以下步骤：

(1)将硼化物和膨胀石墨分散于溶剂中，干燥得到混合物A，将混合物A置于加热装置中，并通氮气还原，排除多余的碳，得到三维网状膨胀氮化硼，将油酸氨、阻燃剂、三维网状膨胀氮化硼溶于溶剂中，并搅拌、固液分离，取固相部分溶于溶剂中形成氮化硼悬浮液；

(2)取石蜡、聚合物、所述氮化硼悬浮液混合搅拌形成混合溶液，并加热熔融，然后加入抗氧剂形成产物B；