一种高阻尼的热界面材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高阻尼的热界面材料及其制备方法。该热界面材料由以下原料组分制成：(A)二硫醇1～5质量份；(B)聚丁二烯马来酸酐加合物20～70质量份；(C)催化剂0.1～0.4质量份；(D)光引发剂0.05～0.15质量份；(E)导热填料30～70质量份。本发明专利技术以聚丁二烯为基体制备导热弹性体热界面材料，引入动态共价键，其在退火中能够发生解离从而导致悬垂链的解缠结，增强缠结链的迁移能力，从而增强了热界面材料的能量耗散能力。且，在动态机械刺激下，高弹性的交联网络提供可逆变形，悬垂链通过链蠕动提供内摩擦，导热填料的加入进一步增大了摩擦，最终赋予热界面材料以高的阻尼性能和高热导率。导率。导率。

【技术实现步骤摘要】
一种高阻尼的热界面材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及热界面材料
，尤其涉及一种高阻尼的热界面材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]热界面材料是现代电子产品整体散热的关键组件，随着电子产品体积的减小，其产生的热量随之增加(文献1)。热界面材料的主要功能是给器件提供连续的热传递路径(文献2)。典型的热界面材料由聚合物基体和导热填料组成(文献3)，热导率是表现其散热能力最直观的特性。研究人员通过多种手段降低热界面材料的热导率，例如构建三维导热网络(文献4)、使用石墨烯、氮化硼等高导热填料(文献5)、填料表面功能化(文献6)以及增加填料含量(文献7)。但是，这些方法只能增强其散热性能，却无法满足热界面材料多样化使用场景的需要。最近，可穿戴电子产品迅速发展，但其很容易因机械振动而产生退化，而人体运动、电器运转、机械和车辆等日常生活中常见的振动源(文献8)会导致可穿戴电子产品发生故障、共振或疲劳关键结构失效(文献9)。为了使器件能够稳定运行，改善热界面材料的散热和能量耗散性能具有重要意义(文献10)。
[0003]损耗因子tanδ由比率G”/G'定义，通常用作能量耗散的量度，其中G”和G'分别是损耗和储能模量。对于热界面材料，通常需要在高导热和高tanδ之间进行权衡。由于高热导率通常需要更多的填料负载，这会由于G'的增加而恶化tanδ。因此，制造兼具高导热和高能量耗散的热界面材料从根本上是具有挑战性的。
[0004]参考文献：
[0005][1]WaldropMM.ThechipsaredownforMoore'slaw.Nature530,144
‑
147(2016).
[0006][2]DaiW,etal.Metal
‑
LevelThermallyConductiveyetSoftGrapheneThermal InterfaceMaterials.ACSNano13,11561
‑
11571(2019).
[0007][3]ZhaoY,ZengX,RenL,XiaX,ZengX,ZhouJ.Heatconductionof electronsandphononsinthermalinterfacematerials.MaterialsChemistryFrontiers5,5617
‑
5638(2021).
[0008][4]XuS,etal.Electric
‑
Field
‑
AssistedGrowthofVerticalGrapheneArraysand theApplicationinThermalInterfaceMaterials.AdvancedFunctionalMaterials30,(2020).
[0009][5]LiY,etal.BoostingtheHeatDissipationPerformanceof Graphene/PolyimideFlexibleCarbonFilmviaEnhancedThrough
‑
Plane Conductivityof3DHybridizedStructure.Small16,e1903315(2020).
[0010][6]YouJ,etal.Plasma
‑
assistedmechanochemistrytoproducepolyamide/boron nitridenanocompositeswithhighthermalconductivitiesandmechanicalproperties.CompositesPartB:Engineering164,710
‑
719(2019).
[0011][7]OuyangY,etal.DesignofnetworkAl2O3spheresforsignificantly enhanced
thermalconductivityofpolymercomposites.CompositesPartA:Applied ScienceandManufacturing128,(2020).
[0012][8]YouJ,etal.Plasma
‑
assistedmechanochemistrytoproducepolyamide/boron nitridenanocompositeswithhighthermalconductivitiesandmechanicalproperties.CompositesPartB:Engineering164,710
‑
719(2019).
[0013][9]LiS,etal.Highthermalconductivityincubicboronarsenidecrystals.Science361,579
‑
581(2018).
[0014][10]BhattacharjeeY.ShellShockRevisited:SolvingthePuzzleofBlast Trauma.319,406
‑
408(2008).

技术实现思路

[0015]针对上述技术问题，本专利技术提供一种高阻尼的热界面材料及其制备方法。本专利技术以聚丁二烯作为热界面材料的基体，并引入动态共价键，通过退火工艺减少热界面材料中悬垂链的缠结，提高热界面材料的阻尼性能。
[0016]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0017]一方面，本专利技术提供一种高阻尼的热界面材料，由以下原料组分制成：
[0018](A)二硫醇1～5质量份；
[0019](B)聚丁二烯马来酸酐加合物(PolybutadieneAdductedWithMaleic Anhydride，CAS号：25655
‑
35
‑
0)20～70质量份；
[0020](C)催化剂0.1～0.4质量份；
[0021](D)光引发剂0.05～0.15质量份；
[0022](E)导热填料30～70质量份。
[0023]作为优选地实施方式，所述二硫醇选自乙二硫醇、1,3
‑
丙二硫醇、1,4
‑
丁二硫醇、1,5
‑
戊二硫醇、1,6
‑
己二硫醇、1,7
‑
庚二硫醇和1,8
‑
辛二硫醇中的至少一种。
[0024]作为优选地实施方式，所述聚丁二烯马来酸酐加合物中的马来酸酐的含量为0.1wt％～10wt％。
[0025]作为优选地实施方式，所述催化剂选自4
‑
二甲基氨基吡啶、1,5,7
‑
三叠氮双环(4.4.0)癸
‑5‑
烯和1,5
‑
二氮杂双环[4.3.0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阻尼的热界面材料，其特征在于，由以下原料组分制成：(A)二硫醇1～5质量份；(B)聚丁二烯马来酸酐加合物20～70质量份；(C)催化剂0.1～0.4质量份；(D)光引发剂0.05～0.15质量份；(E)导热填料30～70质量份。2.根据权利要求1所述的热界面材料，其特征在于，所述二硫醇选自乙二硫醇、1,3
‑
丙二硫醇、1,4
‑
丁二硫醇、1,5
‑
戊二硫醇、1,6
‑
己二硫醇、1,7
‑
庚二硫醇和1,8
‑
辛二硫醇中的至少一种。3.根据权利要求1所述的热界面材料，其特征在于，所述聚丁二烯马来酸酐加合物中的马来酸酐的含量为0.1wt％～10wt％。4.根据权利要求1所述的热界面材料，其特征在于，所述催化剂选自4
‑
二甲基氨基吡啶、1,5,7
‑
三叠氮双环(4.4.0)癸
‑5‑
烯和1,5
‑
二氮杂双环[4.3.0]
‑5‑
壬烯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的热界面材料，其特征在于，所述光引发剂选自2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基丙酮、1
‑
羟基环己基苯基甲酮、安息香双甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾小亮，曾祥亮，任琳琳，胡煜琦，艾代峰，何彬，孙蓉，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：