[发明专利]一种基于光固化PET/石墨烯导热膜及其制备方法

说明书

本发明涉及导热膜技术领域，公开了一种基于光固化PET/石墨烯导热膜及其制备方法。本发明在PET/石墨烯导热膜中添加石墨烯量子点，有效减少石墨烯之间的凝聚，并且通过光引的方法，使得有机单体化学交联或物理交联成三维网络状结构，石墨烯立即被聚合物分子或聚合物单体包裹隔离起来，有效克服了石墨烯自团聚的发生，制备得到的PET/石墨烯复合材料导热膜石墨烯的热扩散系数为8～12cm²/S，导热系数为1300～1700 W/m·k。

技术领域

本发明涉及导热膜技术领域，更具体地，涉及一种基于光固化PET/石墨烯导热膜及其制备方法。

背景技术

对于电子产品而言，其各个部件有效的散热来获得较低的工作温度对其使用寿命和运行速度会产生极其重要的影响。随着科技的不断发展和进步，特别是计算机芯片多核化已经成为主流，且运行速度不断加快，功率也随之增长，有效的散热对其运行速度起着举足轻重的作用。目前，市场上的散热主流产品为石墨类导热膜，然而，其散热性能远远满足不了电子信息产品散热器件的散热需求，成为了大多电子产品的散热瓶颈。

石墨烯是一种由碳原子按照六边形进行排布并相互连接而成的碳分子，其结构非常稳定，是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。石墨烯导热系数高达5000W/m·K，可以在涂料、电子、航天军工、新能源、新材料等领域得到广泛应用。因此，将石墨烯作为主要散热介质制备石墨烯导热膜成为研究热点。

现有的石墨烯导热膜通常直接采用石墨烯作为基体材料，由于石墨烯之间容易凝聚，导致其在浆料中分散不均匀，从而使得导热膜的导热性能不佳。为了减少石墨烯之间的凝聚，提高石墨烯在导热膜中的稳定性，通常需要添加聚乙烯蜡、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮等化学制剂作为分散剂或表面活性剂，添加上述化学制剂虽然能在一定程度上减少石墨烯之间的凝聚，但使用化学制剂在散热过程中容易挥发，危害人体和环境。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于光固化PET/石墨烯导热膜的制备方法。所述PET/石墨烯导热膜中添加石墨烯量子点，有效减少石墨烯之间的凝聚，并且通过光引的方法，使得有机单体化学交联或物理交联成三维网络状结构，石墨烯立即被聚合物分子或聚合物单体包裹隔离起来，有效克服了石墨烯自团聚的发生。

本发明的另一目的在于提供一种PET/石墨烯导热膜。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于光固化PET/石墨烯导热膜的制备方法，包括以下步骤：

S1.制备石墨烯散热浆料：

S11.将石墨烯量子点、石墨烯和溶剂在超声作用下进行混合研磨、剪切，超声功率为1000～1200W，时间为40～60min，得到复合浆体材料；

S12.向步骤S11制得的复合浆体材料中加入脲醛树脂、固化剂和碳纳米管后，进行搅拌，转速为1000～1200rpm，搅拌时间为2～4h，得到石墨烯散热浆料初始产品；

S13.在步骤S12得到的石墨烯散热浆料初始产品中加入导热金属粉、消泡剂、防氧化剂、有机单体和交联剂，充分搅拌，转速为1200～1500rpm，搅拌时间为2～3h，混合均匀后即得石墨烯散热浆料；

其中，步骤S1中，所述石墨烯散热浆料由以下重量份组分组成：石墨烯6～12份、脲醛树脂50～70份、石墨烯量子点12～30份、导热金属粉2～5份、碳纳米管3～6份、溶剂12～24份、固化剂5～8份、消泡剂12～16份、防氧化剂1～5份、有机单体50～70份，交联剂1～5份；

S2.PET膜电晕：采用电晕机对30μm厚度PET进行电晕处理；