專利名稱：一種高導(dǎo)熱泡棉材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于散熱器件領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電子產(chǎn)品、機(jī)械、電力、通信、化工等諸多領(lǐng)域，在產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)的過(guò)程中，以及使用的過(guò)程中，都會(huì)產(chǎn)生數(shù)量不同的熱量。而且，所產(chǎn)生的熱量如果不能得到有效散發(fā)的話，則會(huì)對(duì)產(chǎn)品的加工及使用，均有可能造成影響。目前，各種各樣的散熱材料已經(jīng)廣泛使用。不同類型的散熱材料，會(huì)具有不同的性能，比如說(shuō)，金屬材料的導(dǎo)熱性能良好，特別是其中的一部分金屬材料，如銅、鋁、銀等，其導(dǎo)熱性尤其良好。利用這些金屬制成的散熱器，比如銅質(zhì)的散熱器、鋁質(zhì)的散熱器，也得到普遍應(yīng)用。下面列舉一下常用的一些散熱材料的熱導(dǎo)率性能鋁:237ff/m· K ；銅:401ff/m· K ；銀420W/m· K ；金318W/m· K。因?yàn)閮r(jià)格因素，當(dāng)前使用的絕大多數(shù)散熱器，是采用銅質(zhì)材料或者鋁制材料來(lái)制造的；但有一些特殊場(chǎng)所，也使用銀質(zhì)或金質(zhì)材料，來(lái)用作散熱材料。散熱器的形狀與結(jié)構(gòu)、 尺寸等，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合互有不同。比如，各種CUP上使用的散熱器，以及電路板上使用的散熱器，大多是具有波浪形散熱溝槽的散熱器件。雖然上述的金屬作為散熱材料比較常見(jiàn)，但是其散熱性還是比較低，隨著具有高散熱性能的膜材料的出現(xiàn)，用其制造的散熱器材越來(lái)越向其進(jìn)行靠攏。泡棉是一種具有減震吸引功效的優(yōu)質(zhì)材料，其運(yùn)用的范圍很廣，包含家具、建材、 運(yùn)動(dòng)器材、汽車用品等等產(chǎn)業(yè)中都使用泡棉制品?，F(xiàn)有的泡棉分為PU泡棉、防靜電泡棉、導(dǎo)電泡棉等等，由不同的制造工藝生產(chǎn)出的泡棉的特性不同。有的具有抗壓縮變形性，有的具有韌性強(qiáng)、隔水防潮、防震等特點(diǎn)，如果將高散熱材料應(yīng)用到這些泡棉中，無(wú)疑給散熱器材提供了一個(gè)新的思路。本發(fā)明就利用高散熱膜材料和泡棉混合在一起制造成具有高導(dǎo)熱性的泡棉材料，這種材料質(zhì)輕、有彈性，同時(shí)增加了高散熱膜材料的韌性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種具有高導(dǎo)熱性的泡棉材料，它將高散熱膜材料設(shè)置在泡棉中，由于該泡棉材料中含有高散熱膜材料，即增強(qiáng)了泡棉本身的散熱性能。一種高導(dǎo)熱泡棉材料，它包括泡棉本體，以及分散在泡棉本體內(nèi)部的高散熱膜材料。進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料還具有如下技術(shù)特征所述的高散熱膜材料包括高散熱石墨膜或者石墨烯膜。
所述的高散熱膜材料為條形或者方形的高散熱石墨膜。所述的高散熱膜材料的厚度為1-300微米。所述的泡棉本體為珍珠棉、PU泡棉、聚乙酰胺、泡沫炭中的其一。所述的高散熱膜材料，在總的高導(dǎo)熱泡棉材料中所占的質(zhì)量比為0. 1% -15%。本發(fā)明還提供了一種高導(dǎo)熱泡棉材料的制備方法，該方法包括步驟1，將高散熱膜材料剪切成條形或方形的散熱材料；步驟2，在泡棉的制作原料中加入上述的散熱材料，攪拌后使二者混合；步驟3，將上述混合后的材料倒入模具中，經(jīng)過(guò)膨化處理后，發(fā)泡成型。進(jìn)一步，本發(fā)明所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料的制備方法還具有如下技術(shù)特征所述的高散熱膜材料的厚度為1-300微米。所述的泡棉的制作原料為聚氨酯、聚乙烯脂、聚乙酰胺。所述的膨化處理是通過(guò)在混合材料中加入發(fā)泡劑實(shí)現(xiàn)的，發(fā)泡劑采用偶氮二甲酰胺或丁烷或戊烷或氮?dú)?。在泡棉的制作原料中加入防火劑，以增加高?dǎo)熱泡棉的防火性。在步驟2中，攪拌過(guò)程中采用攪拌裝置，增加混合材料的均勻度。所述的高散熱膜材料，在總的高導(dǎo)熱泡棉材料中所占的質(zhì)量比為0. 1_15%。


圖1是本發(fā)明所述的高導(dǎo)熱泡棉材料的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明所述的制造過(guò)程的示意圖。圖3是本發(fā)明所述的制備方法的流程圖。
具體實(shí)施例針對(duì)于本發(fā)明主要功能的描述本發(fā)明將高散熱膜材料剪切成較小的形狀，將其分散在制造泡棉的原料中，充分?jǐn)嚢韬笫苟呋旌希缓髮⒒旌衔飳?dǎo)入模具中發(fā)泡成型制成高導(dǎo)熱泡棉材料。該材料中的高散熱膜材料增強(qiáng)了其散熱性能，同時(shí)由于含有泡棉材料，增強(qiáng)了其韌性和抗壓縮變形性。下面通過(guò)舉例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。參照?qǐng)D1所示，展示的是本發(fā)明所述的高導(dǎo)熱泡棉材料的結(jié)構(gòu)示意圖。該圖是將泡棉材料制作成塊狀，它包括泡棉本體100，以及分散設(shè)置在泡棉本體100中的高散熱膜材料200。該高散熱膜材料200選為具有超高散熱率的高散熱石墨膜或者石墨烯膜，在本發(fā)明中優(yōu)選為高散熱石墨膜，這種利用碳成分制作的高散熱石墨膜，具有很高的散熱能力， 可以達(dá)到1500 1750W/m · K，它還具有質(zhì)量輕的特點(diǎn)。在這種高導(dǎo)熱泡棉材料中，所用的高散熱膜材料的厚度為1-300微米之間，它在整個(gè)成型的高導(dǎo)熱泡棉材料中的質(zhì)量比為 0. 1% -15%，例如，制作成型的泡棉材料的質(zhì)量為100克，那么其中所含有的高散熱膜材料的質(zhì)量為0. 1克-15克之間。上述的泡棉本體100采用珍珠棉、PU泡棉、聚乙酰胺、泡沫炭中的其一。該比例控制主要是令高散熱膜材料200在混合攪拌時(shí)，可與氣體的混合原料充分混合，進(jìn)而令高散熱膜材料200盡量均勻的分散在成型的高導(dǎo)熱泡棉中。在本發(fā)明中優(yōu)選為珍珠棉，它是由低密度的聚乙烯脂經(jīng)物理發(fā)泡產(chǎn)生無(wú)數(shù)的獨(dú)立氣泡構(gòu)成的，它的可塑性強(qiáng)、抗撞力強(qiáng)。結(jié)合在制造過(guò)程，對(duì)圖2所示的高導(dǎo)熱泡棉做詳細(xì)說(shuō)明。如圖2所示，在本發(fā)明中，將厚度為200微米的高散熱石墨膜剪切成長(zhǎng)度為500微米的條形散熱材料300，在泡棉的制作原料400放入容器500中，如聚氨酯、聚乙烯脂、聚乙酰胺，加入上述剪切好的條形散熱材料300，利用攪拌裝置將其攪拌均勻，然后將混有條形散熱材料300在內(nèi)的制作原料 400放入模具中，經(jīng)過(guò)發(fā)泡形成了泡棉本體100，以及分撒在其中的條形散熱材料300，而條形散熱材料300在制作成型的高導(dǎo)熱泡棉中所占的質(zhì)量比為10%。需要說(shuō)明的是，為了使倒入模具中的混合材料發(fā)泡成型，可以在其中加入發(fā)泡劑，比如偶氮二甲酰胺，加熱后使溫度升高到發(fā)泡劑的分解溫度，發(fā)泡劑分解成氣體，達(dá)到發(fā)泡的目的。參照?qǐng)D3所示，描述的是本發(fā)明所述的制備方法的流程圖。該方法包括步驟1，將高散熱膜材料剪切成條形或方形的散熱材料。所述的高散熱膜材料為高散熱石墨膜或者石墨烯膜，在本發(fā)明中優(yōu)選為高散熱石墨膜，它是利用碳成分制成的厚度厚度控制在1-300微米內(nèi)的膜材料，它的質(zhì)量輕且具有超高導(dǎo)熱性。步驟2，在泡棉的制作原料中加入上述的散熱材料，攪拌后使二者混合。在本步驟中，泡棉的制作原料為聚氨酯、聚乙烯脂、聚乙酰胺，將上述剪切好的條形的高散熱石墨膜與制作泡棉的原料充分混合，攪拌的過(guò)程中采用攪拌裝置，它可以增強(qiáng)高散熱石墨膜在制作成型的泡棉中的均勻度，使高散熱石墨膜分散在高導(dǎo)熱泡棉中，其所占的質(zhì)量比為0. 1% -15%。為了增強(qiáng)高導(dǎo)熱泡棉的防火性，可以在制作原料中加入防火劑。步驟3，將上述混合后的材料倒入模具中，經(jīng)過(guò)膨化處理后，發(fā)泡成型。該步驟中的膨化處理過(guò)程是通過(guò)在步驟2中得到的混合原料中加入發(fā)泡劑實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)然加入發(fā)泡劑后也需要攪拌使之分散在混合原料中。這里所使用的發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺或丁烷或戊烷或氮?dú)?，本發(fā)明中優(yōu)選為偶氮二甲酰胺，它的分解溫度為 195°C -210°C，混合后的材料倒入模具中，溫度達(dá)到它的分解溫度時(shí)，發(fā)泡后形成高導(dǎo)熱泡棉材料。以上是對(duì)本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其它實(shí)施例，亦均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種高導(dǎo)熱泡棉材料，其特征在于它包括泡棉本體，以及分散在泡棉本體內(nèi)部的高散熱膜材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料，其特征在于所述的高散熱膜材料包括高散熱石墨膜或者石墨烯膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料，其特征在于所述的高散熱膜材料為條形或者方形的高散熱石墨膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料，其特征在于所述的高散熱膜材料的厚度為1-300微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料，其特征在于所述的泡棉本體為珍珠棉、PU泡棉、聚乙酰胺、泡沫炭中的其一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料，其特征在于所述的高散熱膜材料，在總的高導(dǎo)熱泡棉材料中所占的質(zhì)量比為0. 1% -15%。
7.一種高導(dǎo)熱泡棉材料的制備方法，其特征在于該方法包括步驟1，將高散熱膜材料剪切成條形或方形的散熱材料；步驟2，在泡棉的制作原料中加入上述的散熱材料，攪拌后使二者混合；步驟3，將上述混合后的材料倒入模具中，經(jīng)過(guò)膨化處理后，發(fā)泡成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料的制備方法，其特征在于所述的高散熱膜材料的厚度為1-300微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料的制備方法，其特征在于所述的泡棉的制作原料為聚氨酯、聚乙烯脂、聚乙酰胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料的制備方法，其特征在于所述的膨化處理是通過(guò)在混合材料中加入發(fā)泡劑實(shí)現(xiàn)的，發(fā)泡劑采用偶氮二甲酰胺或丁烷或戊烷或氮?dú)狻?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料的制備方法，其特征在于在泡棉的制作原料中加入防火劑，以增加高導(dǎo)熱泡棉的防火性。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料的制備方法，其特征在于在步驟2 中，攪拌過(guò)程中采用攪拌裝置，增加混合材料的均勻度。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高導(dǎo)熱泡棉材料的制備方法，其特征在于所述的高散熱膜材料，在總的高導(dǎo)熱泡棉材料中所占的質(zhì)量比為0. 1-15%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高導(dǎo)熱泡棉材料及其制備方法，屬于散熱器材領(lǐng)域。該高導(dǎo)熱泡棉材料包括泡棉本體，以及分散在泡棉本體內(nèi)部的高散熱膜材料。其制備方法為步驟1，將高散熱膜材料剪切成條形或方形的散熱材料；步驟2，在泡棉的制作原料中加入上述的散熱材料，攪拌后使二者混合；步驟3，將上述混合后的材料倒入模具中，經(jīng)過(guò)膨化處理后，發(fā)泡成型。這種將高散熱膜材料設(shè)置在泡棉中的形式，由于泡棉本身具有的彈性使得高散熱膜材料的韌性增強(qiáng)，同時(shí)因?yàn)樵撆菝薏牧现泻懈呱崮げ牧?，增?qiáng)了泡棉本身的散熱性能。
文檔編號(hào)C08J9/12GK102559148SQ20101061054
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:上海杰遠(yuǎn)環(huán)?？萍加邢薰?br>