[发明专利]一种低接触热阻相变触发型热界面材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低接触热阻相变触发型热界面材料的制备方法，其特征在于，所述热界面材料的原料包括：5-90wt％热塑性弹性体，1-50wt％纳米导热填料/相变材料的相变微囊，5-50wt％微米尺寸导热填料；

所述热界面材料的制备方法包括以下步骤：

(1)首先选用热塑性弹性体为基体材料，在熔融共混过程中，添加0.5-1.5phr的过氧化二异丙苯(DCP)对热塑性弹性体进行交联，共混时间为5-10分钟，共混温度为170-180℃，得到交联热塑性弹性体，提高热稳定性和后期溶胀程度；

(2)选用尺寸为10-100nm的纳米导热填料分散在熔融的相变材料中，通过机械搅拌和超声处理提高分散性，得到纳米导热填料/相变材料的混合物，纳米导热填料的含量为5-30wt％；得到纳米导热填料/相变材料共混物；

(3)将步骤(2)制备的产物分批次加入到步骤(1)得到的交联基体材料中，溶胀时间为2-20分钟，溶胀温度为150-190℃，熔融的纳米导热填料/相变材料能够进入到交联的热塑性弹性体分子链间并使其产生溶胀，高粘度的交联热塑性弹性体阻止纳米导热填料进入到热塑性弹性体相；

(4)将10-50wt％尺寸为5-100μm的微米尺寸导热填料加入到步骤(3)所述产物中，混合均匀；

(5)利用热压成型工艺在0.1-1mm厚度模具中压制成最终的热界面材料。

2.如权利要求1所述的一种低接触热阻相变触发型热界面材料的制备方法，其特征在于，所述热塑性弹性体选自：甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物中至少一种。

3.如权利要求1所述的一种低接触热阻相变触发型热界面材料的制备方法，其特征在于，所述纳米导热填料选自：石墨烯、银纳米颗粒和BN纳米片中至少一种。

4.如权利要求1所述的一种低接触热阻相变触发型热界面材料的制备方法，其特征在于，所述微米尺寸导热填料选自：氮化硼微米片、氧化铝、鳞片石墨和碳化硅中至少一种。

5.如权利要求1所述的一种低接触热阻相变触发型热界面材料的制备方法，其特征在于，所述微米尺寸导热填料形状为二维或球形。

6.如权利要求1所述的一种低接触热阻相变触发型热界面材料的制备方法，其特征在于，所述相变材料包括C18-C25正烷烃、分子量1000-4000的聚乙二醇(PEG)和脂肪酸中的至少一种，相变温度控制在30-50℃。

7.一种利用熔融共混法制备SEBS/十八烷/氮化硼纳米片/Al₂O₃相变触发型热界面材料的制备方法，其特征在于，其制备方法按照如下步骤进行：

(1)首先取100g SEBS，0.5g DCP加入到170℃的密炼机中，熔融共混5分钟；

(2)分别取5g尺寸为20nm的氮化硼纳米片和10g十八烷混合，在80℃下，超声分散30min；然后机械搅拌1小时；

(3)将上述步骤2)得到氮化硼纳米片/十八烷共混物分批次加入到步骤1)得到的交联SEBS中，在170℃的密炼机中，熔融共混5分钟，得到共混物；

(4)取30g尺寸为15μm的球型Al₂O₃加入到上述共混物中，在170℃的密炼机中，熔融共混5分钟；

(5)将步骤4)得到的SEBS/十八烷/氮化硼纳米片/Al₂O₃混合物在平板硫化机中热压10min，压力为10MPa，温度为160℃，模具的厚度为0.2mm，得到最终的热界面材料。