一种石墨烯泡棉导热垫片及制备方法技术

本发明专利技术公开一种石墨烯泡棉导热垫片，所述的石墨烯泡棉是将导热垫片卷曲起来，并且确保卷曲后的石墨烯泡棉层与层之间留有用于注入胶黏剂的空隙，然后往层与层之间的所述空隙中注入胶粘剂，经过中高温固化形成石墨烯导热垫片。整个工艺过程无需反复层叠和涂覆胶粘剂，生产效率得到很大的提升。通过上述工艺制得的石墨烯泡棉导热垫片，其石墨烯片层均沿着厚度方向竖直起来，导热垫片的导热系数更高。另外在注入粘接剂的过程中，片层间的气体排出更加顺畅，减少片层间的界面效应。制得的石墨烯泡棉垫片中，石墨烯片层沿着厚度方向竖直起来，垫片的导热系数更高。垫片的导热系数更高。垫片的导热系数更高。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯泡棉导热垫片及制备方法


[0001]本专利技术涉及导热界面材料领域，具体涉及一种石墨烯泡棉导热垫片及制备方法。

技术介绍

[0002]导热垫片作为一种导热界面材料，用于填充电子元器件和散热器之间的空隙，具有良好的导热性能，可应用于快速释放电子产品使用时产生的热量，同时兼具其防震、保护等功能。
[0003]随着科技的发展，电子产品向着微型化、密集化发展，电路板上元器件的集成度越来越高，随之对导热垫片的热传导性能的要求也越来越高。但是传统的导热垫片的导热系数仅有1~8W/m*K，已不能满足电子设备上越来越高的导热需求。石墨烯泡棉导热系数很高，面内导热系数大于100W/m*K,采用石墨烯导热膜制备的导热垫片有以下一种方法：将石墨烯泡棉层层叠加，层与层之间通过含有导热填料的胶黏剂粘接，沿着层叠方向切割成片材，得到导热垫片，参考文献专利CN113147115A。
[0004]这种方法制备的导热垫片虽然有较高的导热系数，但是此种方式制备工艺繁琐，需要每每片导热垫片浸渍胶黏剂，还需要层层叠加，制备工艺极其耗时。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种制备工艺更简单，导热系数高、并且导热系数可调的一种石墨烯泡棉导热垫片。
[0006]为此，本专利技术是通过如下技术方案实现上述目的，一种石墨烯泡棉导热垫片，所述的石墨烯泡棉是将导热垫片卷曲或折叠起来，并且确保卷曲后的石墨烯泡棉层与层之间留有用于注入胶黏剂的空隙，然后往层与层之间的所述空隙中注入胶粘剂，经过中高温固化形成石墨烯导热垫片。
[0007]所述的石墨烯泡棉的厚度为50~5000
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m，典型但非限制性的厚度为50μm、100μm、200μm、300μm、400μm或500μm。所述石墨烯泡棉的密度为0.1~2.0 g/cm3，典型但非限制性的密度为0.1、0.2g/cm3、0.3g/cm3、0.4、0.5g/cm3、0.6g/cm3、0.7g/cm3、0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3、1.2g/cm3、1.3g/cm3、1.4g/cm3、1.5g/cm3、1.6g/cm3、1.7g/cm3、1.8g/cm3、1.9g/cm3或2.0g/cm3。所述石墨烯泡棉的孔隙的平均孔径大小为0.5~500
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m，典型但非限制性平均孔径为0.5μm、10μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm或500μm。
[0008]优选的，所述的石墨烯泡棉在垫片中的形状是将石墨烯泡棉卷曲或折叠起来，具体可以卷成蚊香状、三角形状、正方形、长方形状等卷状物。通过手动卷曲和设备卷曲的方式将石墨烯泡棉一层一层卷曲起来，层与层之间留有空隙，空隙间距为50~1000
ꢀµ
m，所述空隙典型但非限制性的间距为50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1000μm，将卷曲好的石墨烯泡棉竖直放入一个模具中。
[0009]优选的，在卷曲前沿所述石墨烯泡棉的厚度方向设置若干个贯穿其上、下表面的
通孔。
[0010]优选的，所述的石墨烯泡棉在垫片中的体积占比为40~90%。所述石墨烯泡棉在垫片中的典型但非限制性的体积占比为40%、50%、60%、70%、80%或90%。
[0011]优选的，所述的胶粘剂为有机硅橡胶，所述的有机硅橡胶包括乙烯基硅油80~120份、催化剂0.8~3.5份、抑制剂0.5~1.5份、含氢硅油1.5~6份。所述乙烯基硅油典型但非限制性的份数为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份或120份。所述催化剂典型但非限制性的份数为0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2.0份、2.5份、3.0份或3.5份。所述抑制剂典型但非限制性的份数0.5份、0.7份、0.9份、1份、1.2份或1.5份。所述含氢硅油典型但非限制性的份数为1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份或6份。
[0012]优选的，所述的乙烯基硅油为端基乙烯基硅油和下垂链型含氢硅油中的至少一种，所述乙烯基硅油的粘度为400~5000 mPa.S，乙烯基含量为0.45%~10%。所述乙烯基硅油典型但非限制性的份数为400mPa.S、450mPa.S、500mPa.S、1000mPa.S、1500mPa.S、2000mPa.S、2500mPa.S、3000mPa.S、35000mPa.S、4000mPa.S、4500mPa.S、5000mPa.S。所述乙烯基硅油的乙烯基典型但非限制性的含量为0.45%、1.0%、1.5%、2.5%、3.0%、5.0%、5.5%、6.0%、7.0%、7.5%、8.0%、9.0%或10%。
[0013]优选的，所述的催化剂为铂金催化剂，铂金催化剂的含量为1000~5000ppm。所述铂金催化的典型但非限制性的含量为1000ppm、2000ppm、3000ppm、4000ppm或5000ppm。
[0014]优选的，所述的抑制剂为1
‑
乙炔基
‑1‑
环己醇、2
‑
甲基
‑3‑
丁炔基
‑2‑
醇、2
‑
甲基
‑1‑
己炔基
‑3‑
醇、3,5
‑
二甲基
‑1‑
己炔基
‑3‑
醇、3,7,11
‑
三甲基
‑1‑
十二炔基
‑3‑
醇中的至少一种。
[0015]优选的，所述的含氢硅油的含氢量为0.08%~0.36%。0.08%、0.1%、0.16%、0.18%、0.26%、0.30%或0.36%。
[0016]其中，所述的胶粘剂的制备步骤如下：S1：将乙烯基硅油、抑制剂和催化剂依次加入搅拌机内，使用行星真空搅拌机在500~1000r/min、真空度
‑
1.0~
‑
0.01Mpa的条件下混合5~20min。行星真空搅拌机的典型但非限制性的转速为500r/min、600r/min、700r/min、800r/min、900r/min或1000r/min。S1步骤中的真空度的典型但非限制性的取值为
‑
1.0Mpa、
‑
0.8Mpa、
‑
0.08Mpa、
‑
0.07Mpa、
‑
0.06Mpa、
‑
0.05Mpa、
‑
0.04Mpa、
‑
0.02Mpa、0.01Mpa。所述混合步骤的时间典型但非限制性的取值为5min、10min、15min或20min。
[0017]S2：再将含氢硅油加入搅拌机内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯泡棉导热垫片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将石墨烯泡棉沿着其中一边卷曲或折叠，形成卷状物，并把所述卷状物放置在模具中初步定型，所述卷状物层与层之间的设有空隙；S2：将胶粘剂从模具底部注入该模具中，将胶粘剂填充满石墨烯泡棉的所有空隙，浸渍一段时间；S3：将已浸渍好的石墨烯泡棉加热固化。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯泡棉导热垫片的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述石墨烯泡棉卷曲成蚊香状的螺旋式卷状物，所述卷状物层与层之间的空隙间距为50~1000
ꢀµ
m。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯导热垫片的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述石墨烯泡棉折叠成三角形状、正方形或长方形的螺旋式卷状物，所述卷状物层与层之间的空隙间距为50~1000
ꢀµ
m。4.根据权利要求1
‑
3任一权利要求所述的一种石墨烯泡棉导热垫片的制备方法，其特征在于：在S3步骤的石墨烯泡棉加热固化后，对石墨烯泡棉的高度方向进行切割成片材，获得石墨烯泡棉导热垫片。5.根据权利要求4所述的一种石墨烯泡棉导热垫片的制备方法，其特征在于：所述胶粘剂的组分包括乙烯基硅油80~120份、催化剂0.8~3.5份、抑制剂0.5~1.5份、含氢硅油1.5~6份。6.根据权利要求5所述的一种石墨烯泡棉导热垫片的制备方法，其特征在于：所述乙烯基硅油为端基乙烯基硅油和下垂链型含氢硅油中的至少一种，所述乙烯基硅油的粘度为400~5000 mPa.S，乙烯基含量为0.45%~10%；所述催化剂选用含量为1000~5000ppm的铂金催化剂；所述抑制剂选用抑制剂为1
‑
乙炔基
‑1‑
环己醇、2
‑
甲基
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡金明，叶玉丹，谢镇佳，
申请(专利权)人：东莞市道睿石墨烯研究院，
类型：发明
国别省市：