[发明专利]高焓值阻燃相变材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高焓值阻燃相变材料及其制备方法，高焓值阻燃相变材料包括以下质量份数的原料：基材25‑55份、经表面处理的相变微胶囊45‑70份以及阻燃剂10‑55份；所述基材包括三元乙丙橡胶、含磷环氧树脂及加成型硅胶中一种或多种；所述高焓值阻燃相变材料的焓值高于100J/g。本发明的阻燃相变材料实现了阻燃性和高焓值的统一，既提高了相变材料的安全性，又提高了相变材料的储热控温能力，特别适用于大功率充电、高热通量芯片、高密度电池组等应用场景的热管理，保证器件无局部过热区域，提高产品的稳定可靠性。

技术领域

本发明涉及阻燃相变材料技术领域，尤其涉及一种高焓值阻燃相变材料及其制备方法。

背景技术

随着人们对便携式电子设备集成度和性能要求的不断提高，系统的工作温度预计将继续提高，最终导致电子元器件功能性和可靠性的衰退。在电子行业内，电子元器件的热管理越来越受到重视。随着芯片、电池等设备在工作或充电过程中的热通量越来越大，器件本身的散热问题逐渐凸显，并越发成为进一步提升性能的瓶颈。此外，目前几乎所有的手机或汽车应用领域都要求材料有一定的阻燃性能，防止器件自燃或被引燃。

阻燃相变材料是一种能相变吸热且具有阻燃性能的材料。相变材料可以有效吸收短时段内电子元器件产生的热量，保持温度恒定在相变材料的相变温度附近，是一种新型的热管理材料，可广泛适用于快速充电、芯片散热等发热量大、局部环境苛刻的应用场景，有储能、阻燃、防尘、减震、阻水等效果。

目前的相变材料焓值较低，阻燃性能只达到UL-94HB级别，阻燃等级较低，用于电子元器件的热管理有一定的火灾风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种高焓值阻燃相变材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高焓值阻燃相变材料，包括以下质量份数的原料：基材25-55份、经表面处理的相变微胶囊45-70份以及阻燃剂10-55份；

所述基材包括三元乙丙橡胶、含磷环氧树脂及加成型硅胶中一种或多种；

所述高焓值阻燃相变材料的焓值高于100J/g。

优选地，所述相变微胶囊的相变温度25℃-60℃，相变潜热为180J/g-240J/g。

优选地，所述相变微胶囊的壳材为薄片石墨、三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂及丙烯酸树脂中一种或多种；

所述相变微胶囊的芯材为石蜡。

优选地，所述加成型硅胶包括原料如下：低粘度乙烯基硅油、高含氢硅油、铂金催化剂和抑制剂；其中，低粘度乙烯基硅油和高含氢硅油的用量通过乙烯基当量和氢基当量的比例计算得到，乙烯基当量：氢基当量比例为1：1.2-1.5；

铂金催化剂的加入量占加成型硅胶总质量的0.1-0.5‰；抑制剂的加入量占加成型硅胶总质量的0.01-0.05‰。

优选地，所述阻燃剂包括大粒径可膨胀石墨、高磷含量环氧树脂、二乙基次膦酸铝及聚磷酸铵中一种或多种；所述可膨胀石墨的粒径为80-300μm。

优选地，所述阻燃剂包括质量比为70:30的二乙基次膦酸铝和聚磷酸铵。

优选地，所述高焓值阻燃相变材料还包括助剂1-10份；所述助剂包括固定剂。

本发明还提供一种高焓值阻燃相变材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、对相变微胶囊进行表面处理，消除其壳材表面带有的易反应基团；

S2、将基材、相变微胶囊以及阻燃剂混合，固化成型，制得高焓值阻燃相变材料。

优选地，步骤S1包括：