CN111944458A - 一种结构导热胶及其制备方法 - Google Patents
一种结构导热胶及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111944458A CN111944458A CN202010845287.3A CN202010845287A CN111944458A CN 111944458 A CN111944458 A CN 111944458A CN 202010845287 A CN202010845287 A CN 202010845287A CN 111944458 A CN111944458 A CN 111944458A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- phase
- component
- resin
- heat storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/02—Non-macromolecular additives
- C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/08—Macromolecular additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J175/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J183/00—Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J183/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
- C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
- C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/28—Nitrogen-containing compounds
- C08K2003/282—Binary compounds of nitrogen with aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
- C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
- C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
一种结构导热胶,包括以下重量份的各组份:A组分:树脂20~50份和相变储热粉体30~70份;B组份:树脂固化剂1~10份和相变储热粉体20~70份;其中A组分与B组分的重量比为1:0.7~1,A组分和B组分中的所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体,其具有较好的导热和储能性能,通过与空气中的水份发生缩合反应放出低分子引起交联固化成高性能弹性体,并且利用相变材料的性能,使得所述结构导热胶能够将电池充放电产生的热量隔绝并储存起来,不仅强化了传热性能,且提高了稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及封装胶技术领域,具体涉及一种结构导热胶及其制备方法。
背景技术
近年来全球范围内大力提倡绿色能源,新能源汽车的发展受到各国政府大力支持,动力电池的发展也异常火爆。动力电池是指为交通运输工具提供动力的电池,一般是相对于为便携式电子设备提供能量的小型电池而言。
新能源汽车的开发研究已经成为汽车行业及社会关注的热点,用户对于新能源汽车性能和安全性的要求也越来越高,电池包作为新能源汽车的主要能源,要求电池包能够大倍率充放电,以提高汽车功率,但电芯在大倍率充放电过程中会产生大量热量,在有限的空间中,热量易积聚,造成电池包局部过热,进而导致电池包性能下降,甚至会引发热失控,危及车主的人身财产安全,为保证新能源电池包工作的安全、性能和使用寿命,需要一种高效率的电池包冷却散热材料,控制电池包的温升,保证温度一致性。
然而,现有的导热胶组分中的环氧树脂是热的不良导体,导热系数仅为0.18W/(m·K)左右,所制得的导热材料往往传热性能差,影响电池的散热效果,且固-液相变材料在熔融后相变为液相,具有一定的流动性,容易溢出。
发明内容
基于此,本申请解决的技术问题是如何制备出导热效果较好的导热胶,且制备工艺较简单,因此,提供一种结构导热胶及其制备方法,以解决现有技术的不足。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种结构导热胶,包括以下重量份的各组份:
A组分:树脂20~50份和相变储热粉体30~70份;
B组份:树脂固化剂1~10份和相变储热粉体20~70份;
其中A组分与B组分的重量比为1:0.7~1,A组分和B组分中的所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体。
在一个实施例中,所述A组分还包括:10~30份重量的阻燃剂,所述B组份还包括:10~30份重量的阻燃剂、0.5~5份重量的偶联剂和0.5~5份重量的消泡剂。
在一个实施例中,所述A组分还包括:5~15份重量的导热粉体,所述导热材料为氧化铝、氮化硼、氮化铝、石墨和碳纳米管中的任意一种或几种。
在一个实施例中,所述树脂为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和硅树脂中的任意一种或几种。
在一个实施例中,所述相变储热粉体为气凝胶吸附相变材料后的粉体、膨胀石墨吸附相变材料后的粉体或微胶囊吸附相变材料后的粉体,所述相变材料为烷烃蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和石蜡中的任意一种或几种。
一种结构导热胶的制备方法,包括:
制备相变储热粉体,所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体;
将20~50份树脂、30~70份相变储热粉体和10~30份阻燃剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述A组分;
将1~10份树脂固化剂、20~70份相变储热粉体、10~30份阻燃剂、0.5~5份偶联剂和0.5~5份消泡剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述B组分。
在一个实施例中,所述将20~50份树脂、30~70份相变储热粉体和10~30份阻燃剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述A组分还包括:
将20~50份树脂、30~70份相变储热粉体、10~30份阻燃剂和5~15份导热粉体放置于行星搅拌机内,在真空度为-0.04至-0.10MPa,转速为30~40r/min,进行混合搅拌均匀制得所述A组分,密封保存。
在一个实施例中,所述将1~10份树脂固化剂、20~70份相变储热粉体、10~30份阻燃剂、0.5~5份偶联剂和0.5~5份消泡剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述B组分时,使用行星搅拌机,并在真空度为-0.04至-0.10MPa,转速为30~40r/min,进行混合搅拌均匀。
本发明的有益效果是:本发明提供的一种结构导热胶及其制备方法,通过将A组分和B组分按照重量比为1:0.7~1的比例混合,制得结构导热胶,制得的结构导热胶具有较好的导热和储热性能,所述结构导热胶通过与空气中的水份发生缩合反应放出低分子引起交联固化,实现快速硫化成高性能弹性体粘合在电池表面,当电池工作产生局部热量以后,所述结构导热胶中的相变储热粉体快速将热量从局部扩散至整体,快速消除电池局部热源,并且利用相变储热粉体的性能,将电池充放电产生的热量隔绝并储存起来,不仅强化了传热性能,也提高了电池工作的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本发明一个实施例的导热结构胶的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
在一个实施例中,一种结构导热胶,包括以下重量份的各组份:A组分:树脂20~50份和相变储热粉体30~70份;B组份:树脂固化剂1~10份和相变储热粉体20~70份;其中A组分与B组分的重量比为1:0.7~1,A组分和B组分中的所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体。具体的,所述树脂为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和硅树脂中的任意一种或几种,所述相变储热粉体为气凝胶吸附相变材料后的粉体、膨胀石墨吸附相变材料后的粉体或微胶囊吸附相变材料后的粉体,通过改性剂吸附相变材料制得所述相变储热粉体,通过按照A组分与B组分的重量比为1:0.7~1混合形成所述结构导热胶,所述A组分与所述B组分的重量比可以根据固化效果和导热储热性能进行调整,此处不作具体限定,例如,为了所述结构导热胶具有更好的导热储热性能,所述A组分与所述B组分的重量比可以为1:0.7;为了所述结构导热胶具有更好的固化效果,所述A组分与所述B组分的重量比可以为1:1。
在本实施中,为了使得所述结构导热胶具有更好的阻燃性能和各组分间混合均匀,所述A组分还包括:10~30份重量的阻燃剂,所述B组份还包括:10~30份重量的阻燃剂、0.5~5份重量的偶联剂和0.5~5份重量的消泡剂。具体的,所述阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂或氢氧化铝,所述偶联剂的型号为硅烷偶联剂KH792或硅烷偶联剂KH560,所述偶联剂具有两不同性质官能团的物质,一个是亲无机物的基团,易与所述固化剂表面起化学反应;另一个是亲有机物的基团,能与所述树脂发生化学反应或生成氢键溶于其中,能够改善所述树脂固化剂与所述树脂之间的界面作用,从而大大提高所述导热结构胶的性能。进一步地,所述A组分还包括:5~15份重量的导热粉体,所述导热材料为氧化铝、氮化硼、氮化铝、石墨和碳纳米管中的任意一种或几种,通过在所述A组分添加所述导热材料使得制备的所述导热结构胶的导热性能更加优异。
实施例2
如图1所示,在一个实施例中,一种结构导热胶的制备方法,包括:
步骤101,制备相变储热粉体,所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体。
在本实施例中,所述制备相变储热粉体包括:对相变材料进行加热至80度~100度,得到熔融状态的相变材料,所述相变材料为烷烃蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或石蜡中的任意一种或几种,所述相变材料能够通过物理形态的转变吸收或释放大量热量,实现热量的存储和利用,可有效解决热量供求在时间和空间上不匹配的矛盾,同时可以根据不同的导热和储热需求进行种类的选择组合,以获得最适合产品需求的组合,此处不作具体限定。进一步地,对熔融状态的相变材料进行搅拌,然后在搅拌的过程中加入改性剂材料,然后对搅拌完成的相变材料进行冷却1~2小时,得到初始状态的相变储热粉体,此时初始状态的相变储热粉体颗粒的大小、粗细不一,最后通过选择不同目数的滤网对初始状的相变储热粉体进行过滤,可以得到不同目数,均匀颗粒的相变储热粉体。
在本实施例中,所述改性剂材料为气凝胶、膨胀石墨或微胶囊,用于吸附或包裹所述相变材料,所述微胶囊是具有稳定性能的高分子膜,通过包覆在所述相变材料表面形成的具有核壳结构的复合相变材料,即相变材料微胶囊,具有较好的分散性,颗粒之间团聚现象大大降低,提高了其相变储能性能,气凝胶吸附相变材料选用了气凝胶作为吸附材料,气凝胶导热系数低,保温隔热效果好,理化性质稳定,高温不燃,完全防水,且无毒害,绿色环保,且比表面积大,对相变材料的吸附能力非常强,只需要采用较少重量份的气凝胶就可以完成对相变材料的吸附。因此,气凝胶的量也不能太少,太少无法完全吸附住相变材料;气凝胶也不能太多,太多的话一方面增加成本和产品的重量,同时,降低了气凝胶吸附相变材料的相变焓,降低了产品的储热性能,因此,针对不同的相变材料,恰好能够完全吸附完相变材料的重量比是最优的。
相应地,膨胀石墨除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑、耐辐射、导电性等优良性能以外,还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性,由于疏松多孔,比表面积大,因此对相变材料的吸附能力非常强,只需要采用较少重量份的膨胀石墨就可以完成对相变材料的吸附。同样的,膨胀石墨不能太少,太少无法完全吸附住相变材料;膨胀石墨也不能太多,太多的话一方面增加成本和降低产品的热焓值,同时,降低了石墨吸附相变材料相变焓,降低了产品的储热性能,因此,针对不同的粉体,恰好能够完全吸附完相变材料的重量比是最优的。
为了进一步减少气凝胶或膨胀石墨的使用量,在对熔融状态的相变材料进行搅拌,然后在搅拌的过程中加入所述改性剂材料过程中采用真空吸附的工艺,即在真空条件下对相变材料和改性剂进行搅拌,熔化的相变材料更容易深入地渗透到气凝胶或膨胀石墨蓬松的深孔内,深孔内对相变材料的吸附作用远远大于常规的浸渍或者搅拌,相变材料进入深孔内之后,在高温条件下也难以溢出,具有超常的吸附性能,如此,尽量少的气凝胶吸附了更多的相变材料,气凝胶或膨胀石墨吸附相变材料的密度提高了10~15%,而气凝胶吸附相变材料的相变焓增加了5~15%左右,性能得到了大幅提升,由于减少了气凝胶或膨胀石墨的用量,成本也大幅降低。
具体地,所述制备得到的相变储热粉体的导热系数为5~7W/m.k,所述相变储热粉体的相变温度为30℃~70℃,所述相变储热粉体配比为90%~99%的相变材料的粉体和1%~10%的改性剂材料的粉体,具体的配比方案可以根据实际产品的性能需求而定,此处具体不做限定,所述性能需求的参考指标包括:相变焓、导热系数以及比热容。
在本实施例中,为了进一步增强所述相变储热粉体的导热能力,在制备所述相变储热粉体时,即在熔融状态的相变材料进行搅拌,然后在搅拌的过程中加入所述改性剂材料时,还可相应地加入导热粉体这一组份,所述导热材料为氧化铝、氮化硼、氮化铝、石墨和碳纳米管中的任意一种或者几种的混合物,所述导热粉体的种类和比例可以根据导热需求和使用需要进行选择,此处不作具体限定。
步骤102,将20~50份树脂、30~70份相变储热粉体和10~30份阻燃剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述A组分。
在本实施例中,将20~50份树脂、30~70份相变储热粉体和10~30份阻燃剂放入行星搅拌机内,并在真空度为-0.04至-0.10MPa和转速为30~40r/min的条件下,进行混合搅拌均匀,然后将制得所述A组分密封保存备用。进一步地,制得所述A组分的另一种实现方式中,将20~50份树脂、30~70份相变储热粉体、10~30份阻燃剂和5~15份导热粉体放置于行星搅拌机内,在真空度为-0.04至-0.10MPa,转速为30~40r/min,进行混合搅拌均匀制得所述A组分,所述A组分中的所述树脂、所述相变储热粉体和所述导热粉体之间的重量份数可以根据电池所需散热需求进行调整,同样的,所述树脂不能太少,太少无法完全将所述相变储热粉体附着在电池表面,所述树脂也不能太多,太多的话会降低产品的热焓值,即降低了产品的储热性能,因此,针对不同的电池散热需求,所述树脂恰好能够完全将所述相变储热粉体附着在电池表面的重量份数是最优的。
在本实施例中,所述树脂还可以为所述将环氧树脂和所述丙烯酸树脂之间的混合物,所述将环氧树脂和丙烯酸树脂按照质量分数70%~80%:20%~30%的比例混合均匀,边加热边搅拌,制得所述树脂,其制备过程包括:将环氧树脂和丙烯酸树脂按照质量分数70%~80%:20%~30%的比例混合均匀时,控制温度为90~95℃,压力为4~5MPa,搅拌速度为450~500r/min,保持4~5小时,使得环氧树脂和丙烯酸树脂溶解均匀,制得所述树脂,为下一工序做好准备,进一步地,所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂和溴化环氧树脂中任意一种或至少两种的组合,可以根据不同的组份选择满足基体树脂具有良好阻燃性的需求。
步骤103,将1~10份树脂固化剂、20~70份相变储热粉体、10~30份阻燃剂、0.5~5份偶联剂和0.5~5份消泡剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述B组分。
在本实施例中,所述将1~10份树脂固化剂、20~70份相变储热粉体、10~30份阻燃剂、0.5~5份偶联剂和0.5~5份消泡剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述B组分时,使用行星搅拌机,并在真空度为-0.04至-0.10MPa,转速为30~40r/min的条件下,进行混合搅拌均匀,使得所述树脂固化剂能够均匀分散于所述树脂固化剂中,最后制得所述B组分,所述固化剂为环氧树脂固化剂、丙烯酸树脂固化剂或聚氨酯树脂固化剂。
在本实施例中,通过所述A组分和所述B组分按照不同的重量比混合均匀制得所述结构导热胶,所述相变储热粉体在所述A组分和所述B组分中的比例决定所述结构导热胶的导热储热能力的大小,所述树脂作为溶剂容纳所述相变储热粉体,所述树脂所占比例过多会降低所述结构导热胶的导热储热能力,所占比例过少,涂敷在电池表面时,与空气中的水份发生缩合反应放出低分子引起交联固化,快速硫化成高性能弹性体后,无法全面粘合在电池表面,粘度较低。同时,也无法很好地容纳所述相变储热粉体,所述树脂固化剂过少,则无法很好地将所述树脂及分布在所述树脂中的所述相变储热粉体固化在电池表面,因此,可以根据不同使用需求,确定所述A组分和所述B组分中,所述相变储热粉体、所述树脂和所述固化剂三者之间的比例,即所述A组分中所述相变储热粉体与所述树脂的比例、所述B组分中所述相变储热粉体与所述树脂固化剂的比例以及在所述A组分和所述B组分中,所述树脂和所述固化剂的比例。
进一步地,所述结构导热胶的A组分中,还包括:导热材料,所述导热材料为氧化铝、氮化硼、氮化铝、石墨和碳纳米管中的任意一种或几种。
在本实施例中,可以通过所述相变储热粉体、所述树脂和所述导热粉体制得所述A组分,所述相变储热粉体和所述固化剂制得所述B组分,最后按照不同的重量份数比例制得所述结构导热胶,其中,所述导热粉体和所述相变储热粉体的比例决定所述结构导热胶的导热储热能力的大小,所述树脂作为溶剂用于容纳所述相变储热粉体和所述导热粉体,所占比例过多会降低所述结构导热胶的导热储热能力,所占比例过少,涂敷在电池表面时,与空气中的水份发生缩合反应放出低分子引起交联固化,快速硫化成高性能弹性体后,无法全面粘合在电池表面,粘度较低。同时,也无法很好地将所述相变储热粉体和所述导热粉体附着在电池表面,所述树脂固化剂过少,则无法很好地将所述树脂及分布在所述树脂中的所述相变储热粉体固化在电池表面。因此,可以根据不同使用需求,确定所述相变储热粉体、所述基体树脂、所述导热粉体和所述固化剂四者之间的比例,即所述A组分中所述相变储热粉体、所述树脂和所述导热粉体的比例、所述B组分中所述相变储热粉体与所述树脂固化剂的比例以及在所述A组分和所述B组分中,所述树脂和所述固化剂的比例。
示例性地,本发明提供的一种结构导热胶,通过将A组分和B组分按照重量比为1:0.7~1的比例混合,制得结构导热胶,制得的结构导热胶具有较好的导热和储热性能,所述结构导热胶通过与空气中的水份发生缩合反应放出低分子引起交联固化,实现快速硫化成高性能弹性体粘合在电池表面,当电池工作产生局部热量以后,所述结构导热胶中的相变储热粉体快速将热量从局部扩散至整体,快速消除电池局部热源,并且利用相变储热粉体的性能,将电池充放电产生的热量隔绝并储存起来,不仅强化了传热性能,也提高了电池工作的稳定性。
实施例3
在一个实施例中,一种结构导热胶制备方法,包括:制备相变储热粉体,所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体;将20份树脂、30份相变储热粉体和10份阻燃剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述A组分;将5份树脂固化剂、20份相变储热粉体、10份阻燃剂、0.5份偶联剂和0.5份消泡剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述B组分,最后按照A组分与B组分的重量比为1:0.7混合制得所述结构导热胶,所述相变材料为聚乙烯蜡,所述改性剂为石墨,所述树脂为环氧树脂。
实施例4
在一个实施例中,一种结构导热胶制备方法,包括:制备相变储热粉体,所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体;将30份树脂、40份相变储热粉体和20份阻燃剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述A组分;将8份树脂固化剂、40份相变储热粉体、15份阻燃剂、2份偶联剂和2份消泡剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述B组分,最后按照A组分与B组分的重量比为1:0.8混合制得所述结构导热胶,所述相变材料为烷烃蜡,所述改性剂为气凝胶,所述树脂为丙烯酸树脂。
实施例5
在一个实施例中,一种结构导热胶制备方法,包括:制备相变储热粉体,所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体;将40份树脂、50份相变储热粉体和25份阻燃剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述A组分;将5份树脂固化剂、50份相变储热粉体、30份阻燃剂、5份偶联剂和5份消泡剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述B组分,最后按照A组分与B组分的重量比为1:0.9混合制得所述结构导热胶,所述相变材料为聚丙烯蜡,所述改性剂为微胶囊,所述树脂为聚氨酯树脂。
实施例6
在一个实施例中,一种结构导热胶制备方法,包括:制备相变储热粉体,所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体;将50份树脂、70份相变储热粉体和30份阻燃剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述A组分;将10份树脂固化剂、70份相变储热粉体、30份阻燃剂、5份偶联剂和5份消泡剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述B组分,最后按照A组分与B组分的重量比为1:1混合制得所述结构导热胶,所述相变材料为石蜡,所述改性剂为微胶囊,所述环氧树脂为硅树脂。
实施例7
在一个实施例中,一种结构导热胶制备方法,包括:制备相变储热粉体,所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体;将30份树脂、50份相变储热粉体、15份阻燃剂和5份导热粉体混合搅拌均匀,密封保存,制得所述A组分;将3份树脂固化剂、40份相变储热粉体、15份阻燃剂、3份偶联剂和3份消泡剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述B组分,最后按照A组分与B组分的重量比为1:0.8混合制得所述结构导热胶,所述相变材料为烷烃蜡,所述改性剂为微胶囊,所述树脂为丙烯酸树脂。
实施例8
在一个实施例中,一种结构导热胶制备方法,包括:制备相变储热粉体,所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体;将50份树脂、70份相变储热粉体、20份阻燃剂和15份导热粉体混合搅拌均匀,密封保存,制得所述A组分;将10份树脂固化剂、50份相变储热粉体、20份阻燃剂、5份偶联剂和5份消泡剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述B组分,最后按照A组分与B组分的重量比为1:1混合制得所述结构导热胶,所述相变材料为烷烃蜡,所述改性剂为微胶囊,所述树脂为环氧树脂。
实施例9
实施例3~8所述的一种结构导热胶制备方法得到的结构导热胶进行了性能测试,各项指标测试结果如下表所述,在相同环境温度下测试性能如下:
由表中的数据可知,本申请的结构导热胶的相变焓(J/g)为170~190,吸热值高;比热容(J/(g·K))为2.0~3.0,比重(g/cc)达到了0.8~1.5,经测试发现,导热系数(W/m.k)也在5~7,所述结构导热胶具有良好的导热和储热的能力,相变温度(℃)为35~65,比重(g/cc)为1.0~1.8,且涂覆在电池表面时的表干时间为15min~25min,初步固化时间为1h~2h,完全固化时间大于等于24h,具有粘度好和剪切强度高的优点。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施方式仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种结构导热胶,其特征在于,包括以下重量份的各组份:
A组分:树脂20~50份和相变储热粉体30~70份;
B组份:树脂固化剂1~10份和相变储热粉体20~70份;
其中A组分与B组分的重量比为1:0.7~1,A组分和B组分中的所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体。
2.如权利要求1所述的一种结构导热胶,其特征在于,所述A组分还包括:10~30份重量的阻燃剂,所述B组份还包括:10~30份重量的阻燃剂、0.5~5份重量的偶联剂和0.5~5份重量的消泡剂。
3.如权利要求2所述的一种结构导热胶,其特征在于,所述A组分还包括:5~15份重量的导热粉体,所述导热材料为氧化铝、氮化硼、氮化铝、石墨和碳纳米管中的任意一种或几种。
4.如权利要求1所述的一种结构导热胶,其特征在于,所述树脂为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和硅树脂中的任意一种或几种。
5.如权利要求1所述的一种结构导热胶,其特征在于,所述相变储热粉体为气凝胶吸附相变材料后的粉体、膨胀石墨吸附相变材料后的粉体或微胶囊吸附相变材料后的粉体,所述相变材料为烷烃蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和石蜡中的任意一种或几种。
6.一种结构导热胶的制备方法,其特征在于,包括:
制备相变储热粉体,所述相变储热粉体为改性剂吸附相变材料后的粉体;
将20~50份树脂、30~70份相变储热粉体和10~30份阻燃剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述A组分;
将1~10份树脂固化剂、20~70份相变储热粉体、10~30份阻燃剂、0.5~5份偶联剂和0.5~5份消泡剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述B组分。
7.如权利要求6所述的一种结构导热胶的制备方法,其特征在于,所述将20~50份树脂、30~70份相变储热粉体和10~30份阻燃剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述A组分还包括:
将20~50份树脂、30~70份相变储热粉体、10~30份阻燃剂和5~15份导热粉体放置于行星搅拌机内,在真空度为-0.04至-0.10MPa,转速为30~40r/min,进行混合搅拌均匀制得所述A组分,密封保存。
8.如权利要求6所述的一种结构导热胶的制备方法,其特征在于,所述将1~10份树脂固化剂、20~70份相变储热粉体、10~30份阻燃剂、0.5~5份偶联剂和0.5~5份消泡剂混合搅拌均匀,密封保存,制得所述B组分时,使用行星搅拌机,并在真空度为-0.04至-0.10MPa,转速为30~40r/min,进行混合搅拌均匀。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010845287.3A CN111944458A (zh) | 2020-08-20 | 2020-08-20 | 一种结构导热胶及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010845287.3A CN111944458A (zh) | 2020-08-20 | 2020-08-20 | 一种结构导热胶及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111944458A true CN111944458A (zh) | 2020-11-17 |
Family
ID=73358566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010845287.3A Pending CN111944458A (zh) | 2020-08-20 | 2020-08-20 | 一种结构导热胶及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111944458A (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114106766A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-01 | 广东阿特斯新材料科技有限公司 | 水性聚氨酯电声胶黏剂及其制备方法 |
CN114149690A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-08 | 碳元科技股份有限公司 | 一种相变导热结构件及其制备方法 |
CN115584243A (zh) * | 2022-09-15 | 2023-01-10 | 北京化工大学 | 蠕虫石墨封装的导热相变颗粒和热界面材料及制备方法 |
CN116200044A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-06-02 | 广东力王新材料有限公司 | 一种树脂型相变储能材料及其制备方法 |
CN116285855A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-06-23 | 道生天合材料科技(上海)股份有限公司 | 一种可拆卸聚氨酯导热结构胶及其制备方法 |
CN116606628A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-08-18 | 南通恒华粘合材料科技有限公司 | 一种新型导热结构胶及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090250655A1 (en) * | 2006-07-28 | 2009-10-08 | Teijin Limited | Heat-conductive adhesive |
CN110408157A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-05 | 张立强 | 双组份储热灌封材料及其制备方法 |
CN110922918A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-03-27 | 张立强 | 双组份储热灌封材料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-08-20 CN CN202010845287.3A patent/CN111944458A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090250655A1 (en) * | 2006-07-28 | 2009-10-08 | Teijin Limited | Heat-conductive adhesive |
CN110408157A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-05 | 张立强 | 双组份储热灌封材料及其制备方法 |
CN110922918A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-03-27 | 张立强 | 双组份储热灌封材料及其制备方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114106766A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-01 | 广东阿特斯新材料科技有限公司 | 水性聚氨酯电声胶黏剂及其制备方法 |
CN114149690A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-08 | 碳元科技股份有限公司 | 一种相变导热结构件及其制备方法 |
CN115584243A (zh) * | 2022-09-15 | 2023-01-10 | 北京化工大学 | 蠕虫石墨封装的导热相变颗粒和热界面材料及制备方法 |
CN116285855A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-06-23 | 道生天合材料科技(上海)股份有限公司 | 一种可拆卸聚氨酯导热结构胶及其制备方法 |
CN116200044A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-06-02 | 广东力王新材料有限公司 | 一种树脂型相变储能材料及其制备方法 |
CN116606628A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-08-18 | 南通恒华粘合材料科技有限公司 | 一种新型导热结构胶及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111944458A (zh) | 一种结构导热胶及其制备方法 | |
CN107815286B (zh) | 一种基于相变微胶囊的导热灌封硅胶及其制备方法 | |
Lu et al. | A novel bio-based polyurethane/wood powder composite as shape-stable phase change material with high relative enthalpy efficiency for solar thermal energy storage | |
CN108048043A (zh) | 一种具有多层次封装结构的定形相变材料及其制备方法 | |
US20130264023A1 (en) | Latent heat storage device with phase change material and graphite matrix | |
US10882145B2 (en) | Adsorption heat exchanger devices | |
Gao et al. | Thermal property enhancement of paraffin-wax-based hydroxyl-terminated polybutadiene binder with a novel nanoSiO2-expanded graphite-PW ternary form-stable phase change material | |
CN109705813B (zh) | 一种蓄热恒温纳米复合相变材料及其制备方法 | |
CN110724489A (zh) | 单组分常温固化灌封材料 | |
CN108626569A (zh) | 一种氢气吸附存储释放系统及其应用 | |
CN105754554B (zh) | 一种含纳米TiO2的纤维素基低温相变储能微胶囊及其制备方法 | |
CN101982231B (zh) | 聚芳酰胺核壳石蜡相变微胶囊的制备方法 | |
CN115584243A (zh) | 蠕虫石墨封装的导热相变颗粒和热界面材料及制备方法 | |
Yan et al. | Efficient solar thermal energy utilization and storage based on phase change materials stabilized by MOF@ CuO composites | |
CN110872489A (zh) | 相变热熔胶及其制备方法 | |
Fang et al. | Thermal conductivity enhancement and shape stability of composite phase change materials using MIL-101 (Cr)-NH2/expanded graphite/multi-walled carbon nanotubes | |
CN114250062A (zh) | 一种铝粉插层膨胀石墨复合定形相变材料及其制备方法 | |
Huo et al. | Palmitic acid/expanded graphite/CuS composite phase change materials toward efficient thermal storage and photothermal conversion | |
Deng et al. | In51Bi32. 5Sn16. 5@ SiO2 microcapsules-based composite phase change materials with high thermal conductivity and heat storage density for electronics thermal management | |
CN110922918A (zh) | 双组份储热灌封材料及其制备方法 | |
CN115612460A (zh) | 一种锂离子电池热管理系统用相变材料 | |
Yu et al. | Paraffin/modified exfoliated graphite composite phase change materials with high performance and stability for thermal energy storage | |
Kumar et al. | A mini review on paraffin‐graphene and related hybrid phase change materials for building energy applications | |
Li et al. | Poly (vinyl alcohol)-Based Composite Aerogel Phase-Change Material for Thermal Management | |
WO2021035649A1 (zh) | 一种树脂型相变储能材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201117 |