[发明专利]导热膜复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及导热复合材料领域，公开了一种导热膜复合材料及其制备方法，所述复合材料包括导热填料、助剂和粘结剂；所述导热填料与所述助剂的重量比为(0.1‑40)：1；所述导热填料与所述助剂的总重量与所述粘结剂的重量比为(5.5‑49)：1。本发明所述的导热膜复合材料在较大厚度时，可保持较高的水平热导率和垂直热导率，适用于电池、机顶盒、机器人等热通量较大的散热场合。

技术领域

本发明涉及导热复合材料，具体涉及一种导热膜复合材料及其制备方法。

背景技术

现有技术中的导热膜的研究多集中在较薄导热膜性能提升，或者石墨膜与其他材料结合组成新型散热结构。

目前市场上的石墨膜产品主要为人造石墨膜和天然石墨膜。人造石墨膜是以PI膜为原料，热导率高，但是厚度一般在0.1mm以下，做不厚，价格较贵。天然石墨膜是以天然石墨为原料，经膨化、多级辊压等步骤制备，厚度范围较广(0.03-1.5mm)，但是当厚度0.5mm时，水平热导率低于400W/mK。而且，无论人造石墨膜和天然石墨膜，垂直热导率都较低。

CN104097361A公开了一种新型石墨片，包括天然石墨片和人工石墨片，天然石墨片和人工石墨片通过双面胶或涂胶相粘贴。

CN103231554A公开了一种层叠型高导热石墨膜结构，包括基材石墨膜，它是石墨膜片组成的物理层；叠加石墨膜，它是叠加在前述基材石墨膜上的石墨膜片；包覆层，它是包覆在前述基材石墨膜和叠加石墨膜外围的保护层。

CN105235307A公开了一种导热膜石墨复合材料，其结构由上而下包括PET背胶膜、金属箔层、导热硅脂、石墨膜、丙烯酸类胶和离型膜，金属箔层和石墨膜上分别开设孔径和贯孔并相互对应，金属箔层与PET背胶膜相贴合并设置有金属箔层凸起，制备时先将PI薄膜经碳化和石墨化制成石墨膜后进行穿孔，形成石墨膜贯孔，再将金属箔层穿孔形成金属箔层贯孔，然后将金属箔层一侧涂覆导热硅脂后与涂抹丙烯酸类胶的石墨膜复合，再与离型膜贴合，最后将金属箔层另一侧与PET背胶膜贴合，通过胶辊压制做成复合材料。虽然其制得的导热膜石墨复合材料具有较高的水平导热系数和垂直导热系数，然而其薄膜厚度较低，无法适用于较大发热量的散热场合，例如电池、机顶盒、机器人等。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中导热膜复合材料存在的厚度较大的导热膜的水平热导率以及垂直热导率较低的问题，提供一种导热膜复合材料及其制备方法，该导热膜复合材料在较大厚度时，可保持较高的水平热导率和垂直热导率，适用于电池、机顶盒、机器人等热通量较大的散热场合。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种导热膜复合材料，其中，所述复合材料包括导热填料、助剂和粘结剂；所述导热填料与所述助剂的重量比为(0.1-40)：1；所述导热填料与所述助剂的总重量与所述粘结的重量之比为(5.5-49)：1。

优选地，所述导热填料与所述助剂的重量比为(5-20)：1；所述导热填料与所述助剂的总重量与所述粘结的重量之比为(20-49)：1。

优选地，所述导热填料为人造石墨、天然石墨、BN和AlN中的至少一种；优选为人造石墨和/或天然石墨。

优选地，所述导热填料为片状导热材料。

优选地，所述导热填料的水平尺寸：厚度之比为(1.5-500):1；更优选为(50-200):1。

优选地，所述助剂为蓬松度大于3的含碳导热材料；更优选为蓬松度大于30的含碳导热材料。

优选地，所述助剂选自膨胀石墨、高导热炭纤维、高导热炭毡、泡沫石墨和碳纳米管中的至少一种。

优选地，所述粘结剂选自热塑性树脂、热固性树脂和橡胶中的至少一种。

更优选地，所述粘结剂选自PE、PP、POE、SBS、环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂、SBR和PU中的至少一种。