[发明专利]一种复合相变材料薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复合相变材料薄膜及其制备方法和应用，该薄膜包括顺序层叠设置的第一阻隔层、第一胶粘层、相变层、第二胶粘层、第二阻隔层、第三胶粘层和离型保护层，适合用于微型电子设备热管理用途。制备方法为：在相变层的第一表面涂布胶粘剂并加热干燥，形成第一胶粘层，并和第一阻隔层进行复合；在相变层的第二表面涂布胶粘剂并加热干燥，形成第二胶粘层，并和第二阻隔层进行复合；在第二阻隔层外表面上涂布胶粘剂，并加热干燥，形成第三胶粘层，并和离型保护层进行复合。该复合相变材料薄膜具有高焓值、高可靠性和高易用性，可为微型电子设备提供优异的热管理性能，提供合适、稳定和健康工作温度环境，从而提高电子设备的使用效率与寿命。

技术领域

本发明涉及电子设备相变材料热管理技术领域，更具体地，涉及一种复合相变材料薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

电子电路集成程度越来越高，电子设备越来越小型化，内部空间越来越密闭，导致器件单位面积上的热量越来越大且极难快速的散去，这可能导致局部热量积聚，温度过高形成热点，影响了设备的正常使用以及寿命。

常规的导热材料，如导热垫片和石墨片，是将热量传导至外壳，再将热量转移出电子设备。这种方式无法有效的应对特定电子器件波动式大热量散发而造成的温度过高现象。相变材料在相变吸热或放热时能够保持恒定的温度范围，平缓电子元器件温度上升，使局部温度均匀一致。

现有技术中，相变薄膜利用微胶囊和导热填料进行复合成膜，然而在电子产品的实际应用中，这种类型的相变薄膜的热焓值低(添加的导热填料势必降低焓值)、容易失效并且产线应用困难。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所描述的高热流密度极端环境下电子元器件因散热困难而导致的元器件寿命降低、失效等的问题，提供一种复合相变材料薄膜及其制备方法和应用。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为，一种复合相变材料薄膜，包括顺序层叠设置的第一阻隔层、第一胶粘层、相变层、第二胶粘层、第二阻隔层、第三胶粘层和离型保护层。

进一步地，所述相变层由以下质量百分比的组分制成：相变微胶囊60-90％、胶粘剂10-40％。

进一步地，所述相变微胶囊包括壁材和芯材；所述壁材为无机材料或有机高聚物，所述芯材为烷烃类化合物、醇类化合物、有机酸类化合物或酯类化合物的一种或几种；

所述相变微胶囊的粒径为10-100um。

进一步地，所述壁材和芯材的质量比为10-30：90-70。

进一步地，所述无机材料选自二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙中的一种或几种；

所述有机高聚物选自聚脲树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂，甲基丙烯酸树脂中的一种或几种；

所述烷烃类化合物选自石蜡、芳香烃、脂肪烃中的一种或几种，其熔点为0-100℃；

所述醇类化合物选自聚乙二醇、正十四醇、正十六醇、D-苏糖醇、赤藓醇中的一种或几种；

所述有机酸类化合物选自月桂酸、氢化肉桂酸、反式油酸、葵酸、硬脂酸中的一种或几种；

所述酯类化合物选自丙三醇酯、硬脂酸酯、六硬脂酸半乳糖醇酯、六棕榈酸半乳糖醇酯、四棕榈酸赤藓糖醇酯、四硬脂酸赤藓糖醇酯中的一种或几种。

进一步地，所述芯材为C20脂肪烃。

进一步地，所述胶粘剂为聚氨酯树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂、热塑性聚合物树脂或环氧树脂。

进一步地，所述第一阻隔层、第二阻隔层为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PVA)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)或聚酰胺(PA)中的一种或几种；

所述第一阻隔层、第二阻隔层的厚度分别为1-5um。