System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高导热聚氨酯基柔性固固相变膜及其制备方法和应用技术_技高网

一种高导热聚氨酯基柔性固固相变膜及其制备方法和应用技术

技术编号:40679420 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-18 19:18
本发明专利技术公开了一种高导热聚氨酯基柔性固固相变膜及其制备方法和应用,该方法以聚乙二醇、聚四氢呋喃和二羟甲基丁酸、六亚甲基二异氰酸酯、氨丙基双封端的聚二甲基硅氧烷聚、异佛尔酮二胺和氮化硼制备含相变结构单元的聚氨酯,并依次为主要成膜物质通过溶剂挥发制备的到高导热聚氨酯基柔性固固相变膜;本发明专利技术的制备方法能得到相变过程无液体产生,化学稳定性好,导热率高且可以折叠弯曲至任意形状的聚氨酯基柔性固固相变膜,其良好的点绝缘性可用于柔性电子器件等领域的控温。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能材料,涉及聚合物相变储能材料,具体涉及一种高导热聚氨酯基柔性固固相变膜及其制备方法和应用


技术介绍

1、相变材料作为一种先进的热能存储和管理材料,具有较高的热能存储密度和相对恒定的相变温度范围,广泛用于微电子器件、太阳能热利用系统、可穿戴设备和节能建筑的热管理。有机相变材料,如pw、脂肪酸(fa)、赤藓醇(et)和聚乙二醇(peg),由于其高潜热、低成本、热稳定性和环境友好性,在中低温储能中得到了广泛的研究。随着通信和电子设备的快速发展,pcm作为热管理材料普遍存在刚性强和导热性不足的缺点,严重影响了其应用的热性能和安全运行。

2、形状稳定的复合相变材料(cpcm)已通过多种方法制备,如多孔基质吸附、微胶囊化和同轴静电纺丝,但当支撑框架结合pcm时,不可避免地会产生强刚度。因此,开发柔性相变材料具有重要意义。制造柔性pcm的策略包括3d多孔支架约束pcm和聚合物封装pcm。

3、现有的柔性聚合物基相变材料可以实现良好的形状稳定性,但它们仍然面临着导热性不足的问题,尽管通过添加金属和碳材料可以提高导热性,但它们的导电性能会引起电子器件的可能的信号屏蔽和短路问题。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一种相变过程无液体产生,化学稳定性好,导热率高,有良好的储能稳定性且可以折叠弯曲至任意形状的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜及其制备方法和应用。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案予以实现:p>

3、一种高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,包括以下步骤:

4、步骤一、按照脱水后的聚乙二醇、多元醇、亲水单体和氨丙基双封端的聚二甲基硅氧烷按照质量比6~8:2~4:1~3:3~5称取原料,在室温~85℃下搅拌均匀;随后加入异氰酸酯,在室温~85℃搅拌反应1~6h;其中,聚乙二醇与异氰酸酯质量比为6~8:1~4;

5、步骤二、按照聚乙二醇和胺类扩链剂质量比6~8:1~3,将胺类扩链剂加入步骤一所得产物中,在室温搅拌反应30~60min,随后按聚乙二醇和中和剂的质量比为6~8:1~3加入中和剂,在室温搅拌反应40min~1h;

6、步骤三、照聚乙二醇、氨基化bn和水质量比6~8:1~4:50~85,将氨基化bn分散于水中加入步骤二所得产物中,在室温高速搅拌反应2-3h,得到高导热聚氨酯基柔性固固相变乳液;

7、步骤四、将步骤三所得到的高导热聚氨酯基柔性固固相变乳液室温干燥得到高导热聚氨酯基柔性固固相变膜。

8、本专利技术还具有以下技术特征:

9、优选的,所述的聚乙二醇的分子量范围为2000~10000。

10、优选的,所述的多元醇包括聚四氢呋喃、聚己内酯和聚丙二醇中的任一种,分子量范围为600~3000。

11、优选的,所述的亲水单体包括二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸或1,4-丁二醇-2-磺酸钠中任一种。

12、优选的,所述的氨丙基双封端的聚二甲基硅氧烷分子量范围为1000~2000。

13、优选的,所述的异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯中的任一种。

14、优选的,所述的胺类扩链剂包括二乙烯三胺、异佛尔酮二胺或二乙基甲苯二胺中的任一种。

15、优选的,所述的中和剂包括三乙胺、四丁基氢氧化铵或四乙基氢氧化铵中的任一种。

16、本专利技术还保护一种如上所述的方法制备的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜及其在柔性电子器件控温过程中的应用。

17、本专利技术与现有技术相比,具有如下技术效果:

18、本专利技术通过在含相变结构单元的聚氨酯中引入具有高导热、优异的抗氧化性、良好的热稳定性、化学惰性、显著的机械性能和电绝缘性能的氮化硼纳米片,并通过添加扩链剂和中和剂,制备出相变过程无液体产生、化学稳定性好、导热率高、电绝缘性好、有良好的储能稳定性且可以折叠弯曲至任意形状的聚氨酯基柔性固固相变膜,制备工艺绿色环保;

19、本专利技术制备的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜导热率为0.78,循环1000次相变焓无明显变化,有良好的储能稳定性和柔韧性,可用于柔性电子器件等领域的控温。

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【技术保护点】

1.一种高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,所述的聚乙二醇的分子量范围为2000~10000。

3.如权利要求1所述的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,所述的多元醇包括聚四氢呋喃、聚己内酯和聚丙二醇中的任一种,分子量范围为600~3000。

4.如权利要求1所述的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,所述的亲水单体包括二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸或1,4-丁二醇-2-磺酸钠中任一种。

5.如权利要求1所述的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,所述的氨丙基双封端的聚二甲基硅氧烷分子量范围为1000~2000。

6.如权利要求1所述的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,所述的异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯中的任一种。

7.如权利要求1所述的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,所述的胺类扩链剂包括二乙烯三胺、异佛尔酮二胺或二乙基甲苯二胺中的任一种。

8.如权利要求1所述的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,所述的中和剂包括三乙胺、四丁基氢氧化铵或四乙基氢氧化铵中的任一种。

9.一种如权利要求1至8终任一项所述的方法制备的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜。

10.一种如权利要求9所述的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜在柔性电子器件控温过程中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,所述的聚乙二醇的分子量范围为2000~10000。

3.如权利要求1所述的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,所述的多元醇包括聚四氢呋喃、聚己内酯和聚丙二醇中的任一种,分子量范围为600~3000。

4.如权利要求1所述的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,所述的亲水单体包括二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸或1,4-丁二醇-2-磺酸钠中任一种。

5.如权利要求1所述的高导热聚氨酯基柔性固固相变膜的制备方法,其特征在于,所述的氨丙基双封端的聚二甲基硅氧烷分子量范围为1000...

【专利技术属性】
技术研发人员:周建华李昕悦
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:

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