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Abstract

本发明提供一种制备BN热界面材料的方法，所述制备BN热界面材料的方法以BN填料与聚合物在高速混合剥离破碎，然后经等离子体处理修饰上官能团，再经过压制得到BN热界面材料，其中BN填料含量占1‑98wt％。本发明具有制备过程不使用任何有机溶剂，制备过程绿色的特点及高热导率低界面热阻的特点。

Description

一种制备BN热界面材料的方法
技术领域
本发明涉及热界面复合材料技术领域，尤其涉及一种制备BN热界面材料的方法。
背景技术
电子器件的运行产生产生大量的热量，聚集的热量若不及时导出将影响电子器件的运行稳定性与使用寿命。近几年流行的LED对高导热率热界面材料也提出很高的要求，LED热量及时导出可以有效延长LED使用寿命及防止光衰。在制备常规热界面材料中会用到大量溶剂比如DMF、NMP、THF、乙醇、乙醚、DMSO等这对环境造成一定程度的污染，不符合目前的环保要求，在此本发明专利制备一种制备BN热界面材料的方法，不使用任何有机溶剂，使用固体路线制备低界面热阻阻燃柔性复合导热材料。该复合热界面材料具有广泛的应用前景。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种制备BN热界面材料的方法，该方法不使用任何有机溶剂，制备了高热导率低热界面热阻的BN热界面材料，具有制备过程简单、绿色、高性价比的特点。
基于上述目的，本发明提供了一种制备BN热界面材料的方法，所述BN热界面材料以BN填料与聚合物经过同步剥离粉碎混合后再经过等离子体处理，最后经过压制得到。BN被剥离成BN纳米片有利于进一步提高复合材料热导率，BN粉体剥离与聚合物颗粒粉碎同步进行，而且聚合物颗粒对BN纳米片也有一定的保护作用，并且BN纳米片与聚合物微纳米颗粒混合分散也在同步进行这保证了复合材料的高效制备及复合材料的高性能。所述BN填料包括BN粉体、BN纳米片、BN纳米管、BN纳米颗粒、BN-OH纳米片(羟基修饰BN纳米片)和BN-NH2纳米片(氨基修饰BN纳米片)中的一种或多种。同步剥离粉碎混合包括：气流粉碎法、球磨法和高速剪切粉碎法中的一种或多种。聚合物与BN剥离与粉碎前经过液氮处理30min-1h后进入剥离与粉碎过程，该种过程也适合工程放大，有利于工业化生产。聚合物包括热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、ABS、EVA、PA6、PA66、PA1212、PA12、SEBS、SBS、丁腈橡胶、聚硫橡胶、聚丁二烯、三元乙丙橡胶和PVC中的一种或多种。BN填料与聚合物同时剥离粉碎后复合粉末进一步受到等离子体处理，等离子体气氛选自空气、氢气、氨气、氮气、氧气、氩气中的任意一种或多种，处理时间5min-12h；此处理的目的是为了使填料与聚合物带上羟基或者氨基基团能有效降低二者之间热界面热阻；经过等离子体处理后的复合粉末经过热压成复合热界面材料，压制温度60-350℃，时间3mn-2h，压力0.2MPa-20Mpa，优选为15MPa。
所述BN热界面材料中还包括阻燃剂和/或界面添加剂，所述阻燃剂为聚磷酸铵和/或磷酸锆；所述界面添加剂为醋酸银。
从上面所述可以看出，本发明提供的一种制备BN热界面材料的方法至少包括如下效果：
本发明具有制备过程不使用任何有机溶剂，制备过程绿色的特点及高热导率低界面热阻的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1得到的BN热界面材料的SEM图；
图2为本发明实施例2中等离子体处理后的复合粉末光学照片。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
实施例1
TPU颗粒60g与BN粉体35g，聚磷酸铵5g一起放入液氮浸泡30分钟，放入高速粉碎机中粉碎30分钟，放入空气等离子器处理5分钟，复合粉末放入热压机160℃热压30分钟，压力10MPa，得到BN热界面材料。
对上述得到的BN热界面材料进行SEM扫描，扫描结果如图1所示。
实施例2
SBS颗粒700g与BN粉体250g，聚磷酸铵50g，醋酸银3g一起放入液氮浸泡60分钟，放入气流粉碎机中粉碎2小时，放入空气等离子器处理5分钟，复合粉末放入热压机180℃热压30分钟，压力5MPa，得到BN热界面材料。
上述等离子体处理后的复合粉末进行拍照，拍照结果如图2所示。
实施例3
丁腈橡胶颗粒60g与BN纳米颗粒25g，聚磷酸铵15g一起放入液氮浸泡30分钟，放入高速粉碎机中粉碎15分钟，放入氧气等离子器处理5分钟，复合粉末放入热压机160℃热压30分钟，压力10MPa，得到BN热界面材料。
实施例4
EVA橡胶颗粒40g与BN纳米管35g，氧化铝20g，聚磷酸铵5g一起放入液氮浸泡30分钟，放入高速粉碎机中粉碎15分钟，放入氨气等离子器处理5分钟，复合粉末放入热压机150℃热压30分钟，压力10MPa，得到BN热界面材料。
实施例5
EVA橡胶颗粒20g与BN-OH纳米片65g，BN纳米管10g，聚磷酸铵3g，2g醋酸银一起放入液氮浸泡60分钟，放入高速粉碎机中粉碎30分钟，放入氨气等离子器处理30分钟，复合粉末放入热压机160℃热压30分钟，压力10MPa，得到BN热界面材料。
实验例
分别选取实施例1-5制备得到的BN热界面材料，分别进行热导率试验，试验结果如表1所示：
表1不同实施例BN热界面材料的热导率
Figure BDA0002320106370000031
Figure BDA0002320106370000041
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种制备BN热界面材料的方法，其特征在于，所述BN热界面材料以BN填料与聚合物经过同步剥离粉碎混合后再经过等离子体处理，最后经过压制得到。
2.根据权利要求1所述的一种制备BN热界面材料的方法，其特征在于，所述BN填料包括BN粉体、BN纳米片、BN纳米管、BN纳米颗粒、BN-OH纳米片和BN-NH2纳米片中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种制备BN热界面材料的方法，其特征在于，所述同步剥离粉碎混合包括：气流粉碎法、球磨法、高速剪切粉碎法中的一种或多种；所述聚合物与所述BN填料剥离粉碎前经过液氮处理30min-1h。
4.根据权利要求1所述的一种制备BN热界面材料的方法，其特征在于，所述聚合物包括热塑性聚氨酯弹性体、ABS、EVA、PA6、PA66、PA1212、PA12、SEBS、SBS、丁腈橡胶、聚硫橡胶、聚丁二烯、三元乙丙橡胶和PVC中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种制备BN热界面材料的方法，其特征在于，所述等离子体处理中采用的等离子体气氛选自空气、氢气、氨气、氮气、氧气和氩气中的任意一种或多种，处理时间为5min-12h。
6.根据权利要求1所述的一种制备BN热界面材料的方法，其特征在于，所述压制温度为60-350℃，时间为3min-2h，压力为0.2-20MPa。
7.根据权利要求1所述的一种制备BN热界面材料的方法，其特征在于，所述BN热界面材料中还包括阻燃剂和/或界面添加剂，所述阻燃剂为聚磷酸铵和/或磷酸锆；所述界面添加剂为醋酸银。
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