一种基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法

1.本发明涉及导热相变材料制备领域，具体而言，涉及一种导热相变薄膜的制备方法。


背景技术：

2.随着信息技术的发展，电子产品微电子器件不断趋于轻薄化，小型化，高功率以及多功能发展，致使其在运行时单位体积热流密度急剧增加，进而使得温度快速升高，容易造成设备老化，功能失常等问题。因此，研制一种高效热管理材料是改善该问题的关键。相变材料(pcms)作为一种恒温潜热储能材料，能够通过吸收或释放潜热来进行热管理，已广泛应用于热水系统、太阳能发电、绿色能源建筑等领域。pcms可分为固-固pcms、固-液pcms、固-气pcms。其中固-液pcms具有潜热高、相变温度适宜等优点，具有更大的应用价值。将固-液pcms作为热界面材料，其在安装时为固态，操作方便，而工作时能够转变为液态，达到焊接式热管理材料的效果，最大化填充界面空隙，有效降低接触电阻。此外，固-液pcms面对热冲击时能够吸收一定热量，来减缓大热流密度对器件的冲击。因此基于固-液pcms的相变热界面材料能够作为一种既具导热和储热双功能的新型热界面材料。
3.然而固-液pcms导热率普遍较低，难以实现快速热传递，影响热界面材料的散热效率。并且，固-液pcms在室温时存在的刚性过强问题与其相变过程中的液相流动问题，难以直接应用在热界面材料体系。因此，增强固-液pcms热导率的同时，选用一种柔性基体对其定形封装限制渗漏并改善刚性，是研制高性能相变热界面材料的关键。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
5.本发明的目的是这样实现的：一种基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法，通过真空辅助浸渍法将相变材料定形封装在多孔骨架中，获得相变复合材料；将相变复合材料破碎成均匀颗粒状，通过溶液共混法将颗粒状的相变复合材料与柔性高分子基体共混，搅拌均匀后倒入模具，低温烘干获得导热相变薄膜。
6.优选的是，所述多孔骨架为以密胺树脂泡沫作为模板骨架，原位自组装生长石墨烯气凝胶的密胺树脂泡沫/石墨烯气凝胶双骨架材料。
7.优选的是，所述多孔骨架为经过高温碳化处理的密胺树脂泡沫/石墨烯气凝胶双骨架材料。
8.优选的是，所述相变材料为聚乙二醇、石蜡、脂肪酸、脂肪醇、水合盐中的任一种。
9.优选的是，所述柔性高分子基体为聚氨酯、硅橡胶中的任一种。
10.优选的是，所述相变复合材料机械破碎后的粒径为5～100μm。
11.优选的是，所述烘干温度为30～80℃。
12.优选的是，所述相变复合材料与高分子基体的共混物中还掺加有导热填料。
13.优选的是，所述导热填料为石墨烯、碳纳米管、金刚石、氮化硼中的任一种。
14.优选的是，所述相变热界面材料中，相变复合材料、柔性高分子基体和导热填料的添加量之比为30～70:30～70:0.5～20。
15.本发明还提供了一种导热相变薄膜通过上述基于导热双骨架的相变热界面材料的制备。
16.相较于现有技术本发明至少包括以下有益效果：
17.其一、本发明提供的基于导热双骨架的相变热界面材料，具有良好的防渗性能、形状稳定性，导热性和储热能力，其导热系数可达1.77w
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，拉伸强度可达8.9mpa，熔融焓值98.2j/g，储能效率能达到95.6％，渗漏率低于0.8％。
18.其二、本发明利用高分子基体与相变材料之间良好的相容性，增强相变复合材料的防渗性能，实现碳化密胺树脂泡沫/石墨烯气凝胶双骨架与柔性高分子基体对于相变材料的协同防渗作用；利用碳化密胺树脂泡沫/石墨烯气凝胶骨架与导热填料之间对相变材料不同尺度的协同防渗效果，进一步降低导热相变薄膜的渗漏率。
19.其三、本发明通过导热填料的添加，使得相变材料的导热性能增强，热交换速率加快，使得相变材料实际熔融温度与结晶温度发生改变，导热相变薄膜的储能效率增加；利用不同尺度的导热填料与三维骨架协同构建导热通路，进一步增强导热相变薄膜的导热性能。
20.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
21.图1为本发明提供的实施例1～5的dsc曲线图；
22.图2为本发明提供的实施例1～5的相变焓值变化图；
23.图3为本发明提供的实施例7的dsc曲线图；
24.图4为本发明提供的实施例4、实施例6～9相变焓值与相变温度变化图。
25.图5为本发明提供的实施例4、实施例6～9在加热与冷却过程降温温度变化曲线；
26.图6为本发明提供的实施例1～5在65℃恒温下的渗漏率曲线图；
27.图7为本发明提供的实施例4、实施例6～9在65℃恒温下的渗漏率曲线图。
28.图8为本发明提供的实施例4、实施例6～9在120℃等温加热2h的形状稳定性。
具体实施方式
29.下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
30.1)一种基于导热双骨架的相变热界面材料，具体为cmf/ga@peg/pu导热相变薄膜；其通过多孔骨架—高温碳化后的密胺树脂泡沫/石墨烯气凝胶双骨架材料作为支撑材料来对相变材料peg定形封装，制备出具优异有导热性能和形状稳定性的cmf/ga@peg，并将其与高分子基体聚氨酯(pu)和导热填料石墨烯纳米片(gnps)复合制备出导热相变薄膜。一方面，将相变材料聚乙二醇(peg)定形封装在多孔材料中能够增强其防渗性能与热导率，再将cmf/ga@peg与高分子基体聚氨酯pu复合制备薄膜材料，有助于改善peg的刚性问题。另一方
面，聚氨酯(pu)与peg之间良好的相容性，增强了cmf/ga@peg复合材料的防渗性能，实现cmf/ga与聚氨酯(pu)对于peg的协同防渗作用。除此之外，石墨烯纳米片的二维片层结构与cmf/ga三维骨架协同导热，进一步增强cmf/ga@peg复合材料的导热性能。
31.实施例1
32.本实施例提供了一种cmf/ga@peg/pu导热相变薄膜，具体制备方法包括如下步骤：
33.步骤一、以天然鳞片石墨为原料，通过改性hummers法制备出氧化石墨烯，将其加入去离子水中40khz超声分散1h配置为浓度8mg/ml的go分散液，取50ml分散液加入800mg的抗坏血酸，获得混合液；将密胺树脂泡沫切割成4cm
×
4cm
×
1.5cm的方块形状，使用酒精清洗并烘干后，将密胺树脂泡沫方块浸渍在混合液中，多次挤压密胺树脂泡沫方块后，放进真空烘箱反复抽真空浸渍；
34.将完成浸渍的密胺树脂泡沫方块放入烘箱中80℃进行还原自组装4h，完成后取出样品用去离子水洗涤浸泡12h后、-60℃冷冻干燥24h，获得mf/ga双骨架材料；将mf/ga双骨架材料放入管式炉内，在270℃进行预氧化处理2h，然后在氩气气氛下，升温至1600℃高温碳化后的获得cmf/ga；将聚乙二醇在70℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@peg；
35.步骤二、称取14g聚氨酯(固含量26％)加入50ml的n，n-二甲基甲酰胺中进行稀释；将cmf/ga@peg机械破碎成粒径为5～100μm的颗粒，与稀释后的聚氨酯进行共混后，获得混合物(混合物中cmf/ga@peg与聚氨酯的质量比为3:7)；搅拌12h后倒入模具，在鼓风烘箱40℃下除去溶剂后得到cmf/ga@peg/pu导热相变薄膜。
36.本实施例中，在拉伸实验中，导热相变薄膜的拉伸强度为6.4mpa；
37.本实施例中，在dsc测试中，熔融焓(hm)和结晶焓(hc)分别为48.5j/g和20.3j/g，熔融温度(tm)和结晶温度(tc)分别为48.3℃和-6.3℃，储能效率88％；
38.本实施例中，导热相变薄膜的热导率为0.29w
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；
39.本实施例中，导热相变薄膜在65℃恒温下，渗漏率为0.3％。
40.实施例2
41.其他条件与实施例1相同，故不再赘述，不同之处在于：以质量份计，本实施例2中cmf/ga@peg与聚氨酯的添加量之比为4:6。
42.本实施例，在拉伸实验中，导热相变薄膜的拉伸强度为4.4mpa；
43.本实施例，在dsc测试中，熔融焓(hm)和结晶焓(hc)分别为70.3j/g和35.1j/g，熔融温度(tm)和结晶温度(tc)分别为51.7℃和-3.3℃，储能效率95％；
44.本实施例，导热相变薄膜的热导率为0.36w
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；
45.本实施例，导热相变薄膜在65℃恒温下，渗漏率为0.5％。
46.实施例3
47.其他条件与实施例1相同，故不再赘述，不同之处在于：以质量份计，本实施例2中cmf/ga@peg与聚氨酯的添加量之比为5:5。
48.本实施例中，在拉伸实验中，导热相变薄膜的拉伸强度为3.7mpa；
49.本实施例中，在dsc测试中，熔融焓(hm)和结晶焓(hc)分别为85.6j/g和70.9j/g，熔融温度(tm)和结晶温度(tc)分别为55.4℃和4.1℃，储能效率93％；
50.本实施例中，导热相变薄膜的热导率为0.43w
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·
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；
51.本实施例中，导热相变薄膜在65℃恒温下，渗漏率为0.6％。
52.实施例4
53.其他条件与实施例1相同，故不再赘述，不同之处在于：以质量份计，本实施例2中cmf/ga@peg与聚氨酯的添加量之比为6:4。
54.本实施例中，在拉伸实验中，导热相变薄膜的拉伸强度为2.8mpa；
55.本实施例中，在dsc测试中，熔融焓(hm)和结晶焓(hc)分别为107.2j/g和97.0j/g，熔融温度(tm)和结晶温度(tc)分别为57.1℃和5.9℃，储能效率96％；
56.本实施例中，导热相变薄膜的热导率为0.51w
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；
57.本实施例中，导热相变薄膜在65℃恒温下，渗漏率为0.7％。
58.实施例5
59.其他条件与实施例1相同，故不再赘述，不同之处在于：本实施例2中cmf/ga@peg与聚氨酯的质量比为7:3。
60.本实施例中，在拉伸实验中，导热相变薄膜的拉伸强度为2.4mpa；
61.本实施例中，在dsc测试中，熔融焓(hm)和结晶焓(hc)分别为105.5j/g和94.3j/g，熔融温度(tm)和结晶温度(tc)分别为53.6℃和8.8℃，储能效率93％；
62.本实施例中，导热相变薄膜的热导率为0.58w
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；
63.本实施例中，导热相变薄膜在65℃恒温下，渗漏率为0.9％。
64.实施例6
65.本实施例提供了一种cmf/ga@peg/gnps/pu导热相变薄膜，具制备方法包括如下步骤：
66.步骤一、以天然鳞片石墨为原料，通过改性hummers法制备出氧化石墨烯，将其加入去离子水中40khz超声分散1h配置为浓度8mg/ml的go分散液，向50ml分散液中加入800mg的抗坏血酸，获得混合液；将密胺树脂泡沫切割成4cm
×
4cm
×
1.5cm的方块形状，使用酒精清洗并烘干后，将密胺树脂泡沫方块浸渍在混合液中，多次挤压密胺树脂泡沫方块后，放进真空烘箱反复抽真空浸渍；
67.将完成浸渍的密胺树脂泡沫方块放入烘箱中80℃进行还原自组装4h，完成后取出样品用去离子水洗涤浸泡12h后、-60℃冷冻干燥24h，获得mf/ga双骨架材料；将mf/ga双骨架材料放入管式炉内，在270℃进行预氧化处理2h，然后在氩气气氛下，升温至1600℃高温碳化后的获得cmf/ga；将聚乙二醇在70℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@peg；
68.步骤二、称取7.7g聚氨酯(固含量26％)加入50ml的n，n-二甲基甲酰胺中进行稀释；将cmf/ga@peg机械破碎成5～100μm颗粒，取3g的cmf/ga@peg与稀释后的聚氨酯进行共混后，获得混合液；称取0.125g石墨烯纳米片分散在100ml的n，n-二甲基甲酰胺中，超声破碎处理3h；最后将石墨烯纳米片加入聚氨酯与cmf/ga@peg的混合物中，搅拌12h后倒入模具，在鼓风烘箱40℃下除去溶剂后得到cmf/ga@peg/gnps/pu导热相变薄膜，将其在120℃下恒温保持2h后，其宏观形状并没有发生明显改变，表明其有良好的形状稳定性。
69.本实施例中，在拉伸实验中，导热相变薄膜的拉伸强度为4.4mpa；
70.本实施例中，在dsc测试中，熔融焓(hm)和结晶焓(hc)分别为105.5j/g和94.3j/g，熔融温度(tm)和结晶温度(tc)分别为53.6℃和8.8℃，储能效率96％；
71.本实施例中，导热相变薄膜的热导率为1.77w
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；
72.本实施例中，导热相变薄膜在65℃恒温下，渗漏率为0.7％。
73.实施例7
74.其他条件与实施例6相同，故不再赘述，不同之处在于：本实施例2中石墨烯纳米片的添加量为0.25g；将本实施例获得的cmf/ga@peg/gnps/pu导热相变薄膜在120℃下恒温保持2h后，其宏观形状并没有发生明显改变，表明其有良好的形状稳定性。
75.本实施例中，在拉伸实验中，导热相变薄膜的拉伸强度为5.4mpa；
76.本实施例中，在dsc测试中，熔融焓(hm)和结晶焓(hc)分别为103.2j/g和92.2j/g，熔融温度(tm)和结晶温度(tc)分别为53.2℃和10.5℃，储能效率97％；
77.本实施例中，导热相变薄膜的热导率为1.41w
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；
78.本实施例中，导热相变薄膜在65℃恒温下，渗漏率为0.65％。
79.实施例8
80.其他条件与实施例6相同，故不再赘述，不同之处在于：本实施例2中石墨烯纳米片的添加量为0.375g；将本实施例获得的cmf/ga@peg/gnps/pu导热相变薄膜在120℃下恒温保持2h后，其宏观形状并没有发生明显改变，表明其有良好的形状稳定性。
81.本实施例中，在拉伸实验中，导热相变薄膜的拉伸强度为6.7mpa；
82.本实施例中，在dsc测试中，熔融焓(hm)和结晶焓(hc)分别为99.4j/g和91.9j/g，熔融温度(tm)和结晶温度(tc)分别为52.1℃和12.2℃，储能效率96％；
83.本实施例中，导热相变薄膜的热导率为1.23w
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；
84.本实施例中，导热相变薄膜在65℃恒温下，渗漏率为0.58％。
85.实施例9
86.其他条件与实施例6相同，故不再赘述，不同之处在于：本实施例2中石墨烯纳米片的添加量为0.5g；将本实施例获得的cmf/ga@peg/gnps/pu导热相变薄膜在120℃下恒温保持2h后，其宏观形状并没有发生明显改变，表明其有良好的形状稳定性。
87.本实施例中，在拉伸实验中，导热相变薄膜的拉伸强度为8.9mpa；
88.本实施例中，在dsc测试中，熔融焓(hm)和结晶焓(hc)分别为97.1j/g和89.3j/g，熔融温度(tm)和结晶温度(tc)分别为51.5℃和14.2℃，储能效率95.6％；
89.本实施例中，导热相变薄膜的热导率为0.84w
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；
90.本实施例中，导热相变薄膜在65℃恒温下，渗漏率为0.5％。
91.为了更好地说明本发明一种cmf/ga@peg/gnps/pu导热相变薄膜所能达到的有益效果，申请人设置还设置了以下对比例：
92.对比例1
93.本对比例提供了一种聚氨酯pu导热相变薄膜，具体包括以下步骤：
94.称取7.7g聚氨酯加入50ml的n,n-二甲基甲酰胺中进行稀释，混合均匀后倒入模具中，在鼓风烘箱40℃下除去n,n-二甲基甲酰胺溶剂后得到pu导热薄膜。
95.本对比例中，在拉伸实验中，导热相变薄膜的拉伸强度为2.8mpa；
96.本对比例中，在dsc测试中，熔融焓(hm)和结晶焓(hc)分别为107.2j/g和97j/g，熔融温度(tm)和结晶温度(tc)分别为57.1℃和5.9℃，储能效率97％；
97.本对比例中，导热相变薄膜的热导率为0.2w
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；
98.本对比例中，导热相变薄膜在65℃恒温下，渗漏率为0.74％。
99.对比例2
100.本提供了一种cmf/ga@peg导热相变材料，具体包括以下步骤：以天然鳞片石墨为原料，通过改性hummers法制备出氧化石墨烯，将其加入去离子水中40khz超声分散1h配置为浓度8mg/ml的go分散液，向50ml分散液中加入800mg的抗坏血酸，获得混合液；将密胺树脂泡沫切割成不同尺寸的方块形状，使用酒精清洗并烘干后，将密胺树脂泡沫方块浸渍在混合液中，多次挤压密胺树脂泡沫方块后，放进真空烘箱反复抽真空浸渍；将完成浸渍的密胺树脂泡沫方块放入烘箱中80℃进行还原自组装4h，完成后取出样品用去离子水洗涤浸泡12h后、-60℃冷冻干燥24h，获得mf/ga双骨架材料；将mf/ga双骨架材料放入管式炉内，在270℃进行预氧化处理2h，然后在氩气气氛下，升温至1600℃高温碳化后的获得cmf/ga；将聚乙二醇在70℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@peg；
101.本对比例中，在dsc测试中，熔融焓(hm)和结晶焓(hc)分别为183.8j/g和172.2j/g，熔融温度(tm)和结晶温度(tc)分别为55.2℃和21.2℃，储能效率97％；
102.本对比例中，导热相变材料的热导率为0.91w
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；
103.本对比例中，导热相变材料在65℃恒温下，渗漏率为13％。
104.上述实施例及对比例中通过dsc测试验证材料储热性能，使用dsc 3500型差示扫描量热仪测试并记录材料的相变焓值与温度。测试温度范围为0-70℃，升温/降温速度为10℃/min，氮气气氛。
105.上述实施例及对比例中通过热导率测试验证材料导热性能，使用c-therm tic型导热系数测试仪测试并记录mf/ga@peg的导热系数。测试温度为室温，每个样品平行测试5次取均值。
106.上述实施例及对比例中通过渗漏测试验证材料防渗性能，将导热相变薄膜放入65℃的烘箱，记录其初始质量m0与不同时间点的质量m
t
，并通过以下公式计算出渗漏率(lr)，来评估导热相变薄膜的防渗性能。
[0107][0108]
2)一种基于导热双骨架的相变热界面材料，具体为cmf/ga@石蜡/gnps/pu相变热界面材料；
[0109]
实施例10
[0110]
本实施例提供了一种cmf/ga@石蜡/pu相变热界面材料，具体制备方法包括如下步骤：
[0111]
步骤一、cmf/ga双骨架材料的制备：其具体制备步骤及参数与实施例6相同，故不在赘述；
[0112]
步骤二、将石蜡在70℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@石蜡；
[0113]
步骤三、称取7.7g聚氨酯(固含量26％)加入50ml的n，n-二甲基甲酰胺中进行稀释；将cmf/ga@石蜡机械破碎成5～100μm颗粒，取3g的cmf/ga@石蜡与稀释后的聚氨酯进行共混后，获得混合液，搅拌12h后倒入模具，在鼓风烘箱40℃下除去溶剂后得到cmf/ga@石
蜡/pu相变热界面材料。
[0114]
实施例11
[0115]
本实施例提供了一种cmf/ga@石蜡/pu相变热界面材料，具体制备方法包括如下步骤：
[0116]
步骤一、cmf/ga双骨架材料的制备：其具体制备步骤及参数与实施例6相同，故不在赘述；
[0117]
步骤二；将石蜡在70℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@石蜡；
[0118]
步骤二、称取7.7g聚氨酯(固含量26％)加入50ml的n，n-二甲基甲酰胺中进行稀释；将cmf/ga@石蜡机械破碎成5～100μm颗粒，取3g的cmf/ga@石蜡与稀释后的聚氨酯进行共混后，获得混合液；称取0.125g石墨烯纳米片分散在100ml的n，n-二甲基甲酰胺中，超声破碎处理3h；最后将石墨烯纳米片加入聚氨酯与cmf/ga@石蜡的混合物中，搅拌12h后倒入模具，在鼓风烘箱40℃下除去溶剂后得到cmf/ga@石蜡/gnps/pu相变热界面材料。
[0119]
3)一种基于导热双骨架的相变热界面材料，具体为cmf/ga@三水乙酸钠/gnps/pu相变热界面材料；
[0120]
实施例12
[0121]
本实施例提供了一种cmf/ga@三水乙酸钠/pu相变热界面材料，具体制备方法包括如下步骤：
[0122]
步骤一、cmf/ga双骨架材料的制备：其具体制备步骤及参数与实施例6相同，故不再赘述；
[0123]
步骤二；将三水乙酸钠在70℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@三水乙酸钠；
[0124]
步骤二、称取7.7g聚氨酯(固含量26％)加入50ml的n，n-二甲基甲酰胺中进行稀释；将cmf/ga@三水乙酸钠机械破碎成5～100μm颗粒，取3g的cmf/ga@三水乙酸钠与稀释后的聚氨酯进行共混后，获得混合液，搅拌12h后倒入模具，在鼓风烘箱40℃下除去溶剂后得到cmf/ga@三水乙酸钠/pu相变热界面材料。
[0125]
实施例13
[0126]
本实施例提供了一种cmf/ga@三水乙酸钠/gnps/pu相变热界面材料，具体制备方法包括如下步骤：
[0127]
步骤一、cmf/ga双骨架材料的制备：其具体制备步骤及参数与实施例6相同，故不再赘述；
[0128]
步骤二；将三水乙酸钠在70℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@三水乙酸钠；
[0129]
步骤二、称取7.7g聚氨酯(固含量26％)加入50ml的n，n-二甲基甲酰胺中进行稀释；将cmf/ga@三水乙酸钠机械破碎成5～100μm颗粒，取3g的cmf/ga@三水乙酸钠与稀释后的聚氨酯进行共混后，获得混合液；称取0.125g石墨烯纳米片分散在100ml的n，n-二甲基甲酰胺中，超声破碎处理3h；最后将石墨烯纳米片加入聚氨酯与cmf/ga@三水乙酸钠的混合物中，搅拌12h后倒入模具，在鼓风烘箱40℃下除去溶剂后得到cmf/ga@三水乙酸钠/gnps/pu相变热界面材料。
[0130]
4)一种基于导热双骨架的相变热界面材料，具体为cmf/ga@三水乙酸钠/gnps/硅橡胶相变热界面材料；
[0131]
实施例14
[0132]
本实施例提供了一种cmf/ga@石蜡/硅橡胶相变热界面材料，具体制备方法包括如下步骤：
[0133]
步骤一、cmf/ga双骨架材料的制备：其具体制备步骤及参数与实施例6相同，故不再赘述；
[0134]
步骤二；将三水乙酸钠在70℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@石蜡；
[0135]
步骤二、称取3.6g硅橡胶(固含量55％)加入50ml的n，n-二甲基甲酰胺中进行稀释；将cmf/ga@三水乙酸钠机械破碎成5～100μm颗粒，取3g的cmf/ga@三水乙酸钠与稀释后的硅橡胶进行共混后，获得混合液，搅拌12h后倒入模具，在鼓风烘箱40℃下除去溶剂后得到cmf/ga@三水乙酸钠/硅橡胶相变热界面材料。
[0136]
实施例15
[0137]
本实施例提供了一种cmf/ga@三水乙酸钠/gnps/硅橡胶相变热界面材料，具体制备方法包括如下步骤：
[0138]
步骤一、cmf/ga双骨架材料的制备：其具体制备步骤及参数与实施例6相同，故不再赘述；
[0139]
步骤二；将三水乙酸钠在70℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@三水乙酸钠；
[0140]
步骤二、称取3.6g硅橡胶(固含量55％)加入50ml的n，n-二甲基甲酰胺中进行稀释；将cmf/ga@三水乙酸钠机械破碎成5～100μm颗粒，取3g的cmf/ga@三水乙酸钠与稀释后的硅橡胶进行共混后，获得混合液；称取0.125g石墨烯纳米片分散在100ml的n，n-二甲基甲酰胺中，超声破碎处理3h；最后将石墨烯纳米片加入硅橡胶与cmf/ga@三水乙酸钠的混合物中，搅拌12h后倒入模具，在鼓风烘箱40℃下除去溶剂后得到cmf/ga@三水乙酸钠/gnps/硅橡胶相变热界面材料。
[0141]
5)一种基于导热双骨架的相变热界面材料，具体为cmf/ga@硬脂酸/bnns/硅橡胶相变热界面材料；
[0142]
实施例16
[0143]
本实施例提供了一种cmf/ga@硬脂酸/硅橡胶相变热界面材料，具体制备方法包括如下步骤：
[0144]
步骤一、cmf/ga双骨架材料的制备：其具体制备步骤及参数与实施例6相同，故不再赘述；
[0145]
步骤二；将硬脂酸在75℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@硬脂酸；
[0146]
步骤二、称取3.6g硅橡胶(固含量55％)加入50ml的n，n-二甲基甲酰胺中进行稀释；将cmf/ga@硬脂酸机械破碎成5～100μm颗粒，取3g的cmf/ga@硬脂酸与稀释后的硅橡胶进行共混后，获得混合液，搅拌12h后倒入模具，在鼓风烘箱40℃下除去溶剂后得到cmf/ga@硬脂酸/硅橡胶相变热界面材料。
[0147]
实施例17
[0148]
本实施例提供了一种cmf/ga@硬脂酸/bnns/硅橡胶相变热界面材料，具体制备方法包括如下步骤：
[0149]
步骤一、cmf/ga双骨架材料的制备：其具体制备步骤及参数与实施例6相同，故不再赘述；
[0150]
步骤二；将硬脂酸在75℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@硬脂酸；
[0151]
步骤三、称取3.6g硅橡胶(固含量55％)加入50ml的n，n-二甲基甲酰胺中进行稀释；将cmf/ga@硬脂酸机械破碎成5～100μm颗粒，取3g的cmf/ga@硬脂酸与稀释后的硅橡胶进行共混后，获得混合液；称取0.125g六方氮化硼纳米片分散在100ml的n，n-二甲基甲酰胺中，超声破碎处理3h；最后将石墨烯纳米片加入硅橡胶与cmf/ga@硬脂酸的混合物中，搅拌12h后倒入模具，在鼓风烘箱40℃下除去溶剂后得到cmf/ga@硬脂酸/bnns/硅橡胶相变热界面材料。
[0152]
6)一种基于导热双骨架的相变热界面材料，具体为cmf/ga@月桂酸/mwcnts/硅橡胶相变热界面材料；
[0153]
实施例18
[0154]
本实施例提供了一种cmf/ga@月桂酸/硅橡胶相变热界面材料，具体制备方法包括如下步骤：
[0155]
步骤一、cmf/ga双骨架材料的制备：其具体制备步骤及参数与实施例6相同，故不再赘述；
[0156]
步骤二；将月桂酸在50℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@月桂酸；
[0157]
步骤二、称取3.6g硅橡胶(固含量55％)加入50ml的n，n-二甲基甲酰胺中进行稀释；将cmf/ga@月桂酸机械破碎成5～100μm颗粒，取3g的cmf/ga@月桂酸与稀释后的硅橡胶进行共混后，获得混合液，搅拌12h后倒入模具，在鼓风烘箱40℃下除去溶剂后得到cmf/ga@月桂酸/硅橡胶相变热界面材料。
[0158]
实施例19
[0159]
本实施例提供了一种cmf/ga@月桂酸/mwcnts/硅橡胶相变热界面材料，具体制备方法包括如下步骤：
[0160]
步骤一、cmf/ga双骨架材料的制备：其具体制备步骤及参数与实施例6相同，故不再赘述；
[0161]
步骤二；将月桂酸在50℃下完全熔融后，利用真空辅助将其浸入cmf/ga中，充分浸渍后将其取出，冷却至室温后得到cmf/ga@月桂酸；
[0162]
步骤三、称取3.6g硅橡胶(固含量55％)加入50ml的n，n-二甲基甲酰胺中进行稀释；将cmf/ga@月桂酸机械破碎成5～100μm颗粒，取3g的cmf/ga@月桂酸与稀释后的硅橡胶进行共混后，获得混合液；称取0.125g多壁碳纳米管分散在100ml的n，n-二甲基甲酰胺中，超声破碎处理3h；最后将石墨烯纳米片加入聚氨酯与cmf/ga@月桂酸的混合物中，搅拌12h后倒入模具，在鼓风烘箱40℃下除去溶剂后得到cmf/ga@月桂酸/mwcnts/硅橡胶相变热界面材料。
[0163]
管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

技术特征：
1.一种基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法，其特征在于，通过真空辅助浸渍法将相变材料定形封装在多孔骨架中，获得相变复合材料；将相变复合材料破碎成均匀颗粒状，通过溶液共混法将颗粒状的相变复合材料与柔性高分子基体共混，搅拌均匀后倒入模具，低温烘干获得导热相变薄膜。2.根据权利要求1所述的基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法，其特征在于，所述多孔骨架为以密胺树脂泡沫作为模板骨架，原位自组装生长石墨烯气凝胶的密胺树脂泡沫/石墨烯气凝胶双骨架材料。3.根据权利要求2所述的基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法，其特征在于，所述多孔骨架为惰性气体气氛下，经过400～1600℃高温碳化处理的密胺树脂泡沫/石墨烯双骨架材料。4.根据权利要求1所述的基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法，其特征在于，所述相变材料为聚乙二醇、石蜡、脂肪酸、脂肪醇、无机水合盐中的任一种。5.根据权利要求1所述的基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法，其特征在于，所述柔性高分子基体为聚氨酯、硅橡胶中的任一种。6.根据权利要求1所述的基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法，其特征在于，所述相变复合材料机械破碎后的粒径为5～100μm。7.根据权利要求1所述的基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法，其特征在于，烘干温度为30～80℃。8.根据权利要求1所述的基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法，其特征在于，所述相变复合材料与柔性高分子基体的共混物中还掺加有导热填料。9.根据权利要求8所述的基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法，其特征在于，所述导热填料为石墨烯、碳纳米管、金刚石、氮化硼中的任一种。10.根据权利要求8所述的基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法，其特征在于，以质量份计，所述相变热界面材料中，相变复合材料、柔性高分子基体和导热填料的添加量之比为30～70:30～70:0.5～20。

技术总结
一种基于导热双骨架的相变热界面材料的制备方法，其通过真空辅助浸渍法将相变材料定形封装在双多孔骨架中，获得相变复合材料；将相变复合材料破碎成均匀颗粒状，通过溶液共混法将颗粒状的相变复合材料与柔性高分子基体共混，搅拌均匀后倒入模具，干燥除去溶剂后得到所述导热相变薄膜。本发明提供的基于导热双骨架的相变热界面材料，具有良好的防渗性能、形状稳定性，导热性和储热能力，其导热系数可达1.77W


技术研发人员：杨文彬 刘桎鹏 洪伟杰 何方方 刘子渝 唐小红
受保护的技术使用者：西南科技大学
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/9/6