[发明专利]一种高导热透明柔性复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高导热透明柔性复合薄膜及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：将聚乙烯醇和纤维素纳米颗粒分别加入去离子水中，充分搅拌后进行蒸发，经过水分完全脱干后进行热压处理，制得高导热透明柔性复合薄膜。本发明以纤维素纳米颗粒为填料加入到聚乙烯醇中制备出的复合薄膜，相较于其他碳材料和金属填料等导热填料，其具有明显的光透明性，且不会改变原材料的绝缘性，在一定程度上克服了电子器件的使用局限，为透明柔性电子材料领域的发展起到了一定的推动性作用。

技术领域

本发明涉及高分子导热复合材料技术领域，具体涉及一种高导热透明柔性复合薄膜及其制备方法。

背景技术

随着集成技术、微电子技术和大功率LED技术的发展，电子元件以及逻辑电路的体积急剧缩小，在高频工作环境下，电子元件产生的热量易迅速积累。高分子材料由于质轻、易加工、力学性能以及电绝缘性能优良等特性，被广泛应用于电子电器领域，但大多数高分子材料拥有较低的导热率，导致电子元件中的热量不易散发，大大减少了电子元器件的使用寿命，如何有效解决大功率电子元器件的散热问题已成为目前亟待解决的问题。尽管很多研究也致力于高分子材料的导热性能，研究发现了一些金属氧化物，氮化物以及碳化物作为填料改性高分子基体，但这些材料不能同时具被光透明性和绝缘性能，很难运用于显示器，可穿戴设备，传感器和LED灯等领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种高导热透明柔性复合薄膜及其制备方法，以获得具有导热率高、透明度高，绝缘性能好的柔性薄膜材料。

为达到上述目的，本发明提供了一种高导热透明柔性复合薄膜的制备方法，其包括以下步骤：将聚乙烯醇和纤维素纳米颗粒分别加入去离子水中，充分搅拌后进行蒸发，经过水分完全脱干后进行热压处理，制得高导热透明柔性复合薄膜。

上述的高导热透明柔性复合薄膜的制备方法，其中，所述聚乙烯醇和纤维素纳米颗粒的质量比为1/3-3/1。

上述的高导热透明柔性复合薄膜的制备方法，其中，所述纤维素纳米颗粒通过将脱脂棉加入到浓硫酸中制取。

上述的高导热透明柔性复合薄膜的制备方法，其中，所述浓硫酸的质量分数为80％。

上述的高导热透明柔性复合薄膜的制备方法，其中，所制得的高导热透明柔性复合薄膜的厚度为30～40μm。

上述的高导热透明柔性复合薄膜的制备方法，其中，所述搅拌的时间为15min。

上述的高导热透明柔性复合薄膜的制备方法，其中，所述蒸发的条件为：80～90℃的温度条件下加热蒸发3～4h。

本发明还提供了一种高导热透明柔性复合薄膜，其由上述的制备方法所制得的。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明以纤维素纳米颗粒为填料加入到聚乙烯醇中制备出的复合薄膜，相较于其他碳材料和金属填料等导热填料，其具有明显的光透明性，且不会改变原材料的绝缘性，在一定程度上克服了电子器件的使用局限，为透明柔性电子材料领域的发展起到了一定的推动性作用。

用此方法制备出的复合薄膜，在聚乙烯醇和纤维素纳米颗粒中的氢键提升了填料在基体中的均匀性并降低了复合物的界面热阻。热压完成的薄膜材料，纤维素纳米颗粒在聚乙烯醇中的导向性也大大提高了复合薄膜的导热系数，这种复合薄膜与纯聚乙烯醇材料制成的薄膜相比，导热系数约提高了它的15倍。

附图说明

图1为本发明高导热透明柔性复合薄膜的制备简要流程图；

图2为本发明高导热透明柔性复合薄膜传热途径示意图；

图3为本发明高导热透明柔性复合薄膜的导热系数折线图。

具体实施方式