【技术实现步骤摘要】
本申请涉及石墨烯的领域，更具体地说，它涉及一种大通量高致密石墨烯导热膜及其制备方法。
技术介绍
1、新能源动力电池在热量积聚过多的情况下容易导致新能源动力电池失效，如何实现更高效的散热是已逐渐成为制约新能源动力电池发展的关键问题。
2、石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,具有超高的电导率2000s·m-1、杨氏模量1tpa、断裂强度130gpa，理论热导率高达5300w·m-1·k-1。因而石墨烯具有广阔的应用前景。
3、目前，在石墨烯导热膜的大规模生产中，如何降低石墨烯导热膜的生产成本、提高石墨烯导热膜的质量是需要解决的关键问题。单层石墨烯导热膜的热导率虽好，但是厚度极薄，不利于实际应用。而多层石墨烯导热膜则存在着由于石墨烯表面惰性，不能够自组装成膜，氧化石墨烯存在高密度缺陷，不连续的片层结构阻断了声子的传播路径导致热通量小的问题，另外，石墨烯片层的褶皱及堆叠现象都会导致片层取向度低，片层不连续，致密度低而影响石墨烯导热膜的热导率的问题。
技术实现思路
1、为了提高石墨烯导热膜的热通量和致密性进而提高石墨烯导热膜的热导率，降低石墨烯导热膜的生产成本，本申请提供一种大通量高致密石墨烯导热膜及其制备方法。
2、本申请提供的一种大通量高致密石墨烯导热膜及其制备方法采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，采用如下的技术方案：一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于，
3、配料：按照重量份数，称取改性石墨烯20-35份、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷80-95份、纳米导热碳纤维10-20份、交联剂0.3-0.5份、催化剂0.1-0.2份、分散剂0.5-0.8份，备用；基料制备：在常温下将乙烯基硅氧烷与改性石墨烯混合，搅拌1-2小时，升温至120-140℃，加入交联剂、催化剂、分散剂，采用高压均质机进行高压均质处理，得到基料；辐照处理：在60-80℃温度下，在真空条件下，将所得基料进行辐照处理，辐照强度为150-180kgy，辐照时间为8-12分钟；
4、旋涂制膜：将辐照后的基料加入纳米导热碳纤维，采用高压均质机进行高压均质处理，得到复合料，将复合料旋涂于聚四氟乙烯板表面，在40-60℃的温度下真空干燥，经延压处理得到复合膜；
5、反复延压：升温至110-120℃，将所得复合膜沿反复延压处理2-3次，冷却至室温。
6、通过采用上述技术方案，改性石墨烯、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷形成交联网络结构，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷使改性石墨烯的平面结构展开，不易团聚在一起，纳米导热碳纤维填充于交联网络的间隙中，进一步减小了改性石墨烯团聚在一起的可能性，提高了石墨烯导热膜的热通量。改性石墨烯、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、纳米导热碳纤维共同形成连续的交联网络结构，使得声子的传播路径更为顺畅，提高了石墨烯导热膜的热通量和致密性进而提高石墨烯导热膜的热导率。再者，采用高压均质机进行高压均质处理，有利于均质过程中气泡排出。对基料进行辐照处理有利于进一步使改性石墨烯、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，在辐照后的基料中加入纳米导热碳纤维后，进行高压均质处理，有利于纳米导热纤维填充于交联网络的间隙中。将复合料旋涂于聚四氟乙烯板表面，有利于石墨烯取向性一致，有利于提高导热性。将复合膜升温后反复延压有利于提高致密性。制备方法工艺简单，节约了成本。
7、可选的，所述辐照处理的放射源采用放射性核素60co释放的γ射线。
8、通过采用上述技术方案，放射源采用放射性核素60co释放的γ射线，γ射线辐照的交联效果更好。
9、可选的，所述交联剂选用二叔丁基过氧化物、甲基三甲氧基硅烷、双叔丁基过氧异丙基苯的组合。
10、通过采用上述技术方案，二叔丁基过氧化物、甲基三甲氧基硅烷、双叔丁基过氧异丙基苯组合，使得改性石墨烯与α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的交联效果更好，有利于提高改性石墨烯、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷形成交联网络结构的交联密度。
11、可选的，所述催化剂选用有机铋催化剂。
12、通过采用上述技术方案，有机铋催化剂催化剂催化效率高。
13、可选的，所述分散剂选用碳酸丙烯酯、辛基磷酸酯的组合。
14、通过采用上述技术方案，碳酸丙烯酯、辛基磷酸酯组合的分散效果好。
15、可选的，所述纳米导热碳纤维直径为10-30nm，长度为40-60nm。
16、通过采用上述技术方案，纳米导热碳纤维直径为10-30nm，长度为40-60nm，更有利于均匀分散于交联网络的间隙中。
17、可选的，所述改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
18、溶化氧化石墨烯：称取50-60份氧化石墨烯，加入5000-6000份n,n-二甲基甲酰胺，超声进行分散；
19、催化改性：加入50-60份的4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯，加入0.1-0.3份二月桂酸二丁基锡80-85℃条件下磁力搅拌24-36h，充分反应；
20、洗涤：将催化改性步骤中充分反应后的溶液用离心机离心，得到沉淀，用无水乙醇多次洗涤沉淀；
21、烘干：在80-85℃温度下干燥24-36h，得到改性石墨烯。
22、通过采用上述技术方案，通过溶化氧化石墨烯、催化改性、洗涤、烘干等步骤得到的改性石墨烯引入了具有疏水性的异氰酸酯基团，处理后的氧化石墨烯表面可以形成稳定的空间屏障，减小了改性石墨烯团聚的可能性。改性石墨烯表面接枝的异氰酸酯基团，减少了不稳定的含氧基团并有效提高了氧化石墨烯的热稳定性，同时，改性石墨烯中间层的间距更小，结构叠加更紧密，从而提高了改性石墨烯的热稳定性。改性石墨烯中的-cno基团与硅橡胶中的羟基发生化学反应，从而使α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与改性石墨烯形成紧密的交联网络结构，进而提高石墨烯导热膜的热通量和致密性进而提高石墨烯导热膜的热导率。
23、可选的，所述氧化石墨烯选用325目筛筛分得到的氧化石墨烯。
24、通过采用上述技术方案，325目筛筛分得到的氧化石墨烯改性后的改性石墨烯与α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷形成交联网络结构的交联密度更大，有利于提高导热性。
25、第二方面，本申请提供一种大通量高致密石墨烯导热膜，采用如下的技术方案：
26、一种由上述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法得到的大通量高致密石墨烯导热膜。
27、通过采用上述技术方案，改性石墨烯、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、纳米导热碳纤维共同形成连续的交联网络结构，使得声子的传播路径更为顺畅，提高了石墨烯导热膜的热通量和致密性进而提高石墨烯导热膜的热导率，制备方法简单，降低了石墨烯导热膜的成本。
28、可选的，所述大通量高致密石墨烯导热膜的厚度为0.1-10mm。
29、通过采用上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于：所述辐照处理的放射源采用放射性核素60Co释放的γ射线。
3.根据权利要求1所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于：所述交联剂选用二叔丁基过氧化物、甲基三甲氧基硅烷、双叔丁基过氧异丙基苯的组合。
4.根据权利要求1所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于：所述催化剂选用有机铋催化剂。
5.根据权利要求1所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于：所述分散剂选用碳酸丙烯酯、辛基磷酸酯的组合。
6.根据权利要求1所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于：所述纳米导热碳纤维直径为10-30nm，长度为40-60nm。
7.根据权利要求1所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于：所述改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方
9.一种由权利要求1～8任意一项所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法得到的大通量高致密石墨烯导热膜。
10.根据权利要求9所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜，其特征在于：所述大通量高致密石墨烯导热膜的厚度为0.1-10mm。
...【技术特征摘要】
1.一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于：所述辐照处理的放射源采用放射性核素60co释放的γ射线。
3.根据权利要求1所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于：所述交联剂选用二叔丁基过氧化物、甲基三甲氧基硅烷、双叔丁基过氧异丙基苯的组合。
4.根据权利要求1所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于：所述催化剂选用有机铋催化剂。
5.根据权利要求1所述的一种大通量高致密石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于：所述分散剂选用碳酸丙烯酯、辛基磷酸酯的组合。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑志成，朱全红，周招团，黄治豪，
申请(专利权)人：东莞市鸿亿导热材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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