[发明专利]一种层状交替结构的聚酰亚胺导热网格膜/导热硅胶膜复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种层状交替结构的聚酰亚胺导热网格膜/导热硅胶膜复合材料，至少包括两个导热硅胶膜层和一个聚酰亚胺导热网格膜层，相邻导热硅胶膜层之间夹设有聚酰亚胺导热网格膜层，依次层状交替叠成复合材料。制备得到表面硅烷改性的聚酰亚胺导热网格膜；将导热硅胶固化形成导热硅胶膜；将聚酰亚胺导热网格膜放置于导热硅胶膜上方；在聚酰亚胺导热网格膜的上方继续倒入导热硅胶，再次固化形成导热硅胶膜，得到复合材料。通过上述方式，本发明能够利用网格化的聚酰亚胺导热薄膜可以调节复合材料的导热性能，通过网格化的聚酰亚胺导热薄膜的作用可将局部高度集中的热量快速扩散，提升了散热的均匀性和散热效率。

技术领域

本发明涉及导热材料领域，特别是涉及一种层状交替结构的聚酰亚胺导热网格膜/导热硅胶膜复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着经济的发展和技术的进步，人们对高性能导热弹性体的要求越来越高，如：高性能电子产品的密封产品要求具备优良的散热和绝缘效果，又要防潮防尘防震；化学工业生产和废水处理等领域要求热交换器件的材料同时拥有良好的导热、耐高温和耐化学腐蚀等性能；汽车发动机上的部分部件使用温度高达205℃，通用橡胶难以承受。导热硅橡胶具有优良的散热、减震、耐化学腐蚀性和较宽的使用温度(-90～250℃)，能在极限和苛刻环境中保持弹性和使用稳定性，非常适合电子、电器、汽车和仪表等行业的弹性粘接、定位、散热、绝缘及密封使用，因而在导热材料使用领域备受关注。

国内外已经出现了一些导热硅橡胶垫片或复合材料的相关制备技术。CN106280050A公开了一种导热复合材料及其制备方法，以树脂作为中间层，硅橡胶垫片作为外层，但复合材料柔韧性差，热导率较低。CN201810151423.1公开了一种层结构导热复合材料及其制备方法，以石墨导热片为导热层，硅橡胶等作为外层，但石墨导热片厚度较薄脆且易损，不具有弯折性且z轴导热性能较差。CN103436019A公开了一种导热硅橡胶垫片及其制备方法，该方法在硅橡胶中加入大量导热填料，导致垫片表面硬度高，不能与发热器件良好贴合，导热效率低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种层状交替结构的聚酰亚胺导热网格膜/导热硅胶膜复合材料及其制备方法，能够将具有良好导热性能的聚酰亚胺薄膜制成导热网格与导热硅胶膜交替排列，可保持材料表面低硬度且具有可弯折性；热量在经过聚酰亚胺导热网格时，形成由点到面的快速扩散，极大提高了该导热材料的传热能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种层状交替结构的聚酰亚胺导热网格膜/导热硅胶膜复合材料，至少包括两个导热硅胶膜层和一个聚酰亚胺导热网格膜层，相邻导热硅胶膜层之间夹设有聚酰亚胺导热网格膜层，依次层状交替叠成复合材料。

在本发明一个较佳实施例中，复合材料的厚度为1～20mm，其中，聚酰亚胺导热网格膜层的单层厚度为10～125μm；导热硅胶膜层的单层厚度为0.5～20mm。

在本发明一个较佳实施例中，聚酰亚胺导热网格膜层是由线条将聚酰亚胺导热薄膜划分成为N²份的方形网格，其中N是大于1的自然数；线条为聚酰亚胺导热薄膜网格线，方形网格为聚酰亚胺导热薄膜网格区域；

聚酰亚胺导热薄膜网格线的宽度是一致的，宽度为1～20mm之间；聚酰亚胺导热薄膜网格区域的每个方形网格的边长为a，b；a，b的值为5～50mm。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种层状交替结构的聚酰亚胺导热网格膜/导热硅胶膜复合材料的制备方法，包括以下步骤：

①、聚酰亚胺导热网格膜的表面硅烷改性：将聚酰亚胺导热网格膜浸入硅烷偶联的乙醇溶液中静置浸泡，然后在温度为60℃～90℃的条件下干燥，得到表面硅烷改性的聚酰亚胺导热网格膜；

②、将导热硅胶固化形成导热硅胶膜；

③、将聚酰亚胺导热网格膜放置于导热硅胶膜上方；