[发明专利]复合高导热缓冲辐照交联聚乙烯泡棉及其制备方法

说明书

本发明属于导热缓冲材料技术领域，揭示了一种复合高导热缓冲辐照交联聚乙烯泡棉及其制备方法，在发泡片材层制备过程中，通过添加导热填料B并控制导热填料B的含量来改善发泡片材层的导热性能，另外通过控制发泡剂用量和控制辐照交联剂量来调节发泡片材层的泡孔结构，进一步提高缓冲性能。导热复合层的设置能够使得传导至导热复合层的热量迅速扩散，增强接触点及Z轴方向上的热流密度，提高导热匀热性能。本发明工艺简单，流程清晰，适用于大规模工业生产，所制得的材料具有柔软、回弹性好、导热性好、散热均匀等优点，适用于作为电子产品的缓冲层。

技术领域

本发明涉及导热缓冲材料技术领域，具体涉及一种复合高导热缓冲辐照交联聚乙烯泡棉及其制备方法。

背景技术

发泡材料在缓冲隔热领域具有非常重要的地位，但在电子产品领域作为缓冲层时，由于部分交联聚合物发泡材料的隔热作用使得电子产品容易产生局部过热的情况，进而引起电子产品使用寿命降低，甚至引发危险。而一些导热性能良好的发泡材料缓冲性能或者回弹性能又较差，因而兼具缓冲高回弹性和导热性能的发泡材料成了导热缓冲材料的研究热点。

近年来新材料领域中的辐照交联聚乙烯泡棉以其优异的性能在发泡材料领域占有重要一席。与化学交联方法相比，辐照交联在常温常压下就可以进行，控制辐照剂量即可控制交联度，具有重现性，有利于产品质量稳定性，辐照交联产品具有纯净环保，无废物产生，生产效率高等特点，当发泡剂均匀分散在基体树脂中时，辐照交联并发泡的聚乙烯泡棉为泡孔均一性良好，导热性能均一的材料。但辐照交联聚乙烯泡棉是一种闭孔材料，具有很好的隔热性能，而用作电子产品缓冲层需要材料具有良好的导热性能，因而对辐照交联泡棉导热性能改善是辐照交联聚乙烯泡棉能够应用于导热缓冲材料方向的重中之重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合高导热缓冲辐照交联聚乙烯泡棉及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种复合高导热缓冲辐照交联聚乙烯泡棉，具有层叠结构，包括发泡片材层，和设置在发泡片材层至少一侧表面上的导热复合层，所述发泡片材层的发泡倍率为5～40，厚度为0.05mm～4mm，所述导热复合层厚度为0.01mm～2mm；

所述导热复合层的原料包括导热填料A；

所述发泡片材层的原料按重量份数比计包括45-135份聚乙烯树脂、5-20份的热塑性弹性体、4～20份的发泡剂、4～15重量份的分散剂、2～30份的导热填料B。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述导热填料A包括碳黑和石墨烯的混合物，所述导热填料B包括碳纳米管和石墨烯的混合物。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述导热填料A还包括氧化石墨烯、碳纳米管中的一种或两种，碳黑和石墨烯的混合物占导热填料A总重量的比例大于或等于50％；所述导热填料B还包括炭黑、氧化石墨烯、碳化硅中的至少一种；分散剂为硅烷偶联剂或EVA蜡；发泡剂为ADC、OBSH、DPT的至少一种；热塑性弹性体为EVA。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述聚乙烯泡棉的剥离力为15～40N，压缩率25％的压缩强度≤150KPa，压缩率50％的压缩强度≤500KPa。

作为本发明进一步改进的技术方案，横向导热率≤8.5w/m·k，纵向导热率≤0.34w/m·k，热变形温度≥85℃，85℃条件下尺寸稳定性≥95％，压缩率25％永久变形率≤3％，压缩率50％永久变形率≤9％。

一种复合高导热缓冲辐照交联聚乙烯泡棉的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，造粒：

发泡剂粒子造粒：4～20重量份的发泡剂，15～45重量份的聚乙烯树脂，5-20份的热塑性弹性体混合造粒，以得到发泡剂粒子；