CN115651393A - 一种低密度柔性高的导热凝胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低密度柔性高的导热凝胶及其制备方法，所述的导热凝胶包括组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂；所述组分1包括：1‑14g端羟基聚丁二烯、2‑3.3g异氟尔酮二异氰酸酯、8‑28g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、1‑8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、1‑5g硅酸铝、1.5‑7.8g邻苯二甲酸二环已酯、0.01‑0.015g噁唑烷类除水剂、预聚物；本发明增大了导热填料之间的堆积密度，快速形成导热回路，从而提高了导热性，同时达到轻量化(低密度)要求，适用性广，而且有效提高导热凝胶的延展性，另外还具有较高柔韧性，提升导热凝胶的机械性，本发明的低密度导热凝胶的制备方法制备的低密度导热凝胶导热性能好，密度低，且成本低。
Description
技术领域
本发明涉及导热凝胶技术领域，特别是一种低密度柔性高的导热凝胶及其制备方法。
背景技术
导热凝胶是一种复合导热填充材料，是经过搅拌、混合和封装制成的凝胶状导热界面材料，其呈胶装且粘稠，目前市面上现有的导热凝胶，往往采用高填充量及大粒径导热粉体，使粉体之间更快更紧密的接触，这样有利于提高导热系数，但增大了导热凝胶的密度，从而在应用过程中增加了零部件的重量。
导热凝胶材料其结构的疏松导致了其具有脆性和较差的机械性，因此导热凝胶材料在诸多的实际应用中受到了极大的限制，所以赋予导热凝胶足够的强度和柔韧性，提升导热凝胶使用性能的是必须要解决的问题。
发明内容
本发明提出一种低密度柔性高的导热凝胶及其制备方法，解决了现有技术中使用过程中存在的上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种低密度柔性高的导热凝胶，其特征在于：
所述的导热凝胶包括组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂；
所述组分1包括：1-14g端羟基聚丁二烯、2-3.3g异氟尔酮二异氰酸酯、8-28g 铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、1-8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、1-5g硅酸铝、 1.5-7.8g邻苯二甲酸二环已酯、0.01-0.015g噁唑烷类除水剂、预聚物；
所述组分2包括：1-7g端羟基聚丁二烯、1-10g端羟基聚丁二烯、10-28g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、1-8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、1-5g硅酸铝、1-8g 邻苯二甲酸二环已酯、0.1-0.5g有机锌催化剂。
一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，组分1的制备：将14g端羟基聚丁二烯于100-150℃下真空干燥脱水2-3h，冷却至室温后加入3.3g异氟尔酮二异氰酸酯，在800-1300rpm转速下搅拌10-20min，使其混合均匀，形成预聚物于密封室温下放置，将28g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼，8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝，5g硅酸铝，7.8g邻苯二甲酸二环已酯于110-150℃下真空干燥脱水2-4h，冷却至室温加入0.015g噁唑烷类除水剂，用1000-2000rpm转速搅拌10-25min，冷却至室温后加入预聚物，用搅拌机在800--1500rpm转速下搅拌10-15min，使其混合均匀，放置于真空度为-0.08-0.1mpa的真空脱泡箱，振动脱泡20-30min，制得组分1：
组分2的制备：将7g端羟基聚丁二烯与10g端羟基聚丁二烯，28g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼，8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝，5g硅酸铝，8g邻苯二甲酸二环已酯，于100-130真空干燥脱水2-4h，冷却至室温后加入0.5g有机锌催化剂，用搅拌机搅拌，转速调至为1000-1500rpm，搅拌10-30min，使其混合均匀，放置于真空度为-0.08-0.15mpa的真空脱泡箱，振动脱泡20-40min，制得组分2：纳米纤维骨架的制备：纳米纤维骨架用纤维素水凝胶制备，所述步骤a包括：a1) 将所述纤维素水凝胶置于碱水溶液中，于80～100℃下反应4～24h；
a2)将反应4～24h后的纤维素水凝胶置于去离子水中，于60～100℃下反应2～36h；
a3)将反应2～36h后的纤维素水凝胶置于预热至50～100℃的叔丁醇或叔丁醇的水溶液中进行溶剂置换反应，反应2～20h后，将反应后的纤维素水凝胶冷冻干燥，得到所述纳米纤维骨架；
凝胶剂的制备：步骤1：将4.26g TDI-TMP加成物用70ml乙酸乙酯完全溶解后，加入5.43g十八胺，室温反应10-15小时，停止反应，过滤，将所得固体用溶剂洗涤两次，干燥，得到白色固体粉末产品。
步骤2：将0.09g步骤1制备的凝胶剂加入到2.91g JP-10中，加热至130℃，待凝胶剂完全溶解后，冷却至室温，形成触变性凝胶。
JP-10凝胶的外观如图1所示，将凝胶经冷冻干燥后在扫描电镜下观察其微观形貌如图2所示，其纤维状聚集体明显细于实施例2中凝胶剂分子的聚集体。凝胶粘度随角频率的变化曲线如图3所示。凝胶体系的粘度与角频率近似成线性关系，与凝胶体系的剪切稀化性相一致。
将凝胶先进行50-80s的初始恒定低速剪切(0.1s-1)，然后20-30s的高速剪切(500s-1)，之后在恒定低速剪切恢复250s，其剪切粘度η随时间t结果如图4所示。通过流变数据计算可知，在给定的恢复时间内，凝胶可迅速恢复其结构的 90％以上；
最后将所得组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂经过搅拌、混合、封装制得低密度柔性高的导热凝胶。
本发明如上所述的一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，进一步：所述组分1中，真空脱泡箱的真空值为-0.08-0.1mpa。
本发明如上所述的一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，进一步：所述组分2的制备中，干燥脱水真空值为100-130mpa，干燥脱水时间为2-4h。
本发明如上所述的一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，进一步：所述组分2的制备中，搅拌机的转速为10001500rpm，搅拌时间为搅拌10-30min。
本发明如上所述的一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，进一步：所述组分1中，搅拌机的转速为800-1500rpm，搅拌时间为10-15min。
本发明如上所述的一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，进一步：所述纳米纤维骨架的制备中，纤维素水凝胶在碱水溶液中的反应时间为4～24h。
本发明如上所述的一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，进一步：所述纳米纤维骨架的制备中，碱水溶液中的温度为80～100℃。
综上所述，本发明的有益效果在于：
1、本发明增大了导热填料之间的堆积密度，快速形成导热回路，从而提高了导热性，同时达到轻量化(低密度)要求，适用性广，而且有效提高导热凝胶的延展性，另外还具有较高柔韧性，提升导热凝胶的机械性，本发明的低密度导热凝胶的制备方法制备的低密度导热凝胶导热性能好，密度低，且成本低。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明JP-10凝胶外观；
图2为本发明JP-10凝胶的微观形貌；
图3为本发明JP-10凝胶粘度随角频率的变化曲线图；
图4为本发明JP-10凝胶粘度随时间的变化曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种低密度柔性高的导热凝胶，所述的导热凝胶包括组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂；
所述组分1包括：14g端羟基聚丁二烯、3.3g异氟尔酮二异氰酸酯、28g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、5g硅酸铝、7.8g邻苯二甲酸二环已酯、0.015g噁唑烷类除水剂、预聚物；
所述组分2包括：7g端羟基聚丁二烯、10g端羟基聚丁二烯、28g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、5g硅酸铝、8g邻苯二甲酸二环已酯、0.5g有机锌催化剂：
一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，
组分1的制备：将14g端羟基聚丁二烯于100℃下真空干燥脱水2h，冷却至室温后加入3.3g异氟尔酮二异氰酸酯，在800rpm转速下搅拌10min，使其混合均匀，形成预聚物于密封室温下放置，将28g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼，8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝，5g硅酸铝，7.8g邻苯二甲酸二环已酯于110℃下真空干燥脱水2h，冷却至室温加入0.015g噁唑烷类除水剂，用1000rpm转速搅拌10min，冷却至室温后加入预聚物，用搅拌机在800rpm转速下搅拌10min，使其混合均匀，放置于真空度为-0.08mpa的真空脱泡箱，振动脱泡20min，制得组分1：
组分2的制备：将7g端羟基聚丁二烯与10g端羟基聚丁二烯，28g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼，8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝，5g硅酸铝，8g邻苯二甲酸二环已酯，于100真空干燥脱水2h，冷却至室温后加入0.5g有机锌催化剂，用搅拌机搅拌，转速调至为1000rpm，搅拌10min，使其混合均匀，放置于真空度为-0.08mpa的真空脱泡箱，振动脱泡20min，制得组分2：
纳米纤维骨架的制备：纳米纤维骨架用纤维素水凝胶制备，所述步骤a包括：a1)将所述纤维素水凝胶置于碱水溶液中，于80℃下反应4h；
a2)将反应4h后的纤维素水凝胶置于去离子水中，于60℃下反应2h；
a3)将反应2h后的纤维素水凝胶置于预热至50℃的叔丁醇或叔丁醇的水溶液中进行溶剂置换反应，反应2h后，将反应后的纤维素水凝胶冷冻干燥，得到所述纳米纤维骨架；
凝胶剂的制备：步骤1：将4.26g TDI-TMP加成物用70ml乙酸乙酯完全溶解后，加入5.43g十八胺，室温反应10小时，停止反应，过滤，将所得固体用溶剂洗涤两次，干燥，得到白色固体粉末产品。
步骤2：将0.09g步骤1制备的凝胶剂加入到2.91g JP-10中，加热至130℃，待凝胶剂完全溶解后，冷却至室温，形成触变性凝胶。
JP-10凝胶的外观如图1所示，将凝胶经冷冻干燥后在扫描电镜下观察其微观形貌如图2所示，其纤维状聚集体明显细于实施例2中凝胶剂分子的聚集体。凝胶粘度随角频率的变化曲线如图3所示。凝胶体系的粘度与角频率近似成线性关系，与凝胶体系的剪切稀化性相一致。
将凝胶先进行50s的初始恒定低速剪切(0.1s-1)，然后20s的高速剪切(500s-1)，之后在恒定低速剪切(0.1s-1)恢复250s，其剪切粘度η随时间t结果如图4所示。通过流变数据计算可知，在给定的恢复时间内，凝胶可迅速恢复其结构的90％以上，需要说明的是，此方法提升了导热凝胶结构的回复速度，有效提升了导热凝胶热性以及延展性；
最后将所得组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂经过搅拌、混合、封装制得低密度柔性高的导热凝胶。
实施例二：
一种低密度柔性高的导热凝胶，所述的导热凝胶包括组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂；
所述组分1包括：10g端羟基聚丁二烯、2g异氟尔酮二异氰酸酯、10g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、3g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、1g硅酸铝、5g邻苯二甲酸二环已酯、0.007g噁唑烷类除水剂、预聚物；
所述组分2包括：2g端羟基聚丁二烯、6g端羟基聚丁二烯、11g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、4g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、1g硅酸铝、3g邻苯二甲酸二环已酯、0.2g有机锌催化剂：
一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，
组分1的制备：将10g端羟基聚丁二烯于100℃下真空干燥脱水2.6h，冷却至室温后加入2g异氟尔酮二异氰酸酯，在900rpm转速下搅拌13min，使其混合均匀，形成预聚物于密封室温下放置，将10g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼，3g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝，1g硅酸铝，5g邻苯二甲酸二环已酯于110℃下真空干燥脱水3h，冷却至室温加入0.007g噁唑烷类除水剂，用1600rpm转速搅拌14min，冷却至室温后加入预聚物，用搅拌机在800rpm转速下搅拌16min，使其混合均匀，放置于真空度为-0.1mpa的真空脱泡箱，振动脱泡26min，制得组分1：
组分2的制备：将2g端羟基聚丁二烯与6g端羟基聚丁二烯，11g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼，4g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝，1g硅酸铝，3g邻苯二甲酸二环已酯，于120真空干燥脱水3h，冷却至室温后加入0.2g有机锌催化剂，用搅拌机搅拌，转速调至为1800rpm，搅拌13min，使其混合均匀，放置于真空度为-0.09mpa的真空脱泡箱，振动脱泡25min，制得组分2：
纳米纤维骨架的制备：纳米纤维骨架用纤维素水凝胶制备，所述步骤a包括：a1)将所述纤维素水凝胶置于碱水溶液中，于100℃下反应24h；
a2)将反应24h后的纤维素水凝胶置于去离子水中，于100℃下反应 36h；
a3)将反应36h后的纤维素水凝胶置于预热至100℃的叔丁醇或叔丁醇的水溶液中进行溶剂置换反应，反应20h后，将反应后的纤维素水凝胶冷冻干燥，得到所述纳米纤维骨架；
凝胶剂的制备：步骤1：将4.26g TDI-TMP加成物用70ml乙酸乙酯完全溶解后，加入5.43g十八胺，室温反应10小时，停止反应，过滤，将所得固体用溶剂洗涤两次，干燥，得到白色固体粉末产品。
步骤2：将0.09g步骤1制备的凝胶剂加入到2.91g JP-10中，加热至130℃，待凝胶剂完全溶解后，冷却至室温，形成触变性凝胶。
JP-10凝胶的外观如图1所示，将凝胶经冷冻干燥后在扫描电镜下观察其微观形貌如图2所示，其纤维状聚集体明显细于实施例2中凝胶剂分子的聚集体。凝胶粘度随角频率的变化曲线如图3所示。凝胶体系的粘度与角频率近似成线性关系，与凝胶体系的剪切稀化性相一致。
将凝胶先进行50s的初始恒定低速剪切(0.1s-1)，然后20s的高速剪切(500s-1)，之后在恒定低速剪切(0.1s-1)恢复250s，其剪切粘度η随时间t结果如图4所示。通过流变数据计算可知，在给定的恢复时间内，凝胶可迅速恢复其结构的90％以上；
最后将所得组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂经过搅拌、混合、封装制得低密度柔性高的导热凝胶。
需要说明的是，采用本发明的制备方法制备导热凝胶，降低了制备成本，并且反应条件要求较低，提高了生产的安全性，降低了实际生产的限制，可以进行较大规模的生产。
实施例三：
一种低密度柔性高的导热凝胶，所述的导热凝胶包括组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂；
所述组分1包括：8g端羟基聚丁二烯、3g异氟尔酮二异氰酸酯、20g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、5g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、2g硅酸铝、7g邻苯二甲酸二环已酯、0.010g噁唑烷类除水剂、预聚物；
所述组分2包括：3g端羟基聚丁二烯、6g端羟基聚丁二烯、21g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、7g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、3g硅酸铝、8g邻苯二甲酸二环已酯、0.1g有机锌催化剂：
一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，
组分1的制备：将8g端羟基聚丁二烯于100℃下真空干燥脱水2.6h，冷却至室温后加入3g异氟尔酮二异氰酸酯，在900rpm转速下搅拌13min，使其混合均匀，形成预聚物于密封室温下放置，将20g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼，5g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝，2g硅酸铝，7g邻苯二甲酸二环已酯于110℃下真空干燥脱水3h，冷却至室温加入0.010g噁唑烷类除水剂，用1600rpm转速搅拌14min，冷却至室温后加入预聚物，用搅拌机在800rpm转速下搅拌16min，使其混合均匀，放置于真空度为-0.1mpa的真空脱泡箱，振动脱泡26min，制得组分1：
组分2的制备：将3g端羟基聚丁二烯与6g端羟基聚丁二烯，21g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼，7g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝，3g硅酸铝，8g邻苯二甲酸二环已酯，于120真空干燥脱水3h，冷却至室温后加入0.1g有机锌催化剂，用搅拌机搅拌，转速调至为1800rpm，搅拌13min，使其混合均匀，放置于真空度为-0.09mpa的真空脱泡箱，振动脱泡25min，制得组分2：
纳米纤维骨架的制备：纳米纤维骨架用纤维素水凝胶制备，所述步骤a包括：a1)将所述纤维素水凝胶置于碱水溶液中，于100℃下反应24h；
a2)将反应24h后的纤维素水凝胶置于去离子水中，于100℃下反应 36h；
a3)将反应36h后的纤维素水凝胶置于预热至100℃的叔丁醇或叔丁醇的水溶液中进行溶剂置换反应，反应20h后，将反应后的纤维素水凝胶冷冻干燥，得到所述纳米纤维骨架；
凝胶剂的制备：步骤1：将4.26g TDI-TMP加成物用70ml乙酸乙酯完全溶解后，加入5.43g十八胺，室温反应7小时，停止反应，过滤，将所得固体用溶剂洗涤两次，干燥，得到白色固体粉末产品。
步骤2：将0.06g步骤1制备的凝胶剂加入到2.91g JP-10中，加热至70℃，待凝胶剂完全溶解后，冷却至室温，形成触变性凝胶。
JP-10凝胶的外观如图1所示，将凝胶经冷冻干燥后在扫描电镜下观察其微观形貌如图2所示，其纤维状聚集体明显细于实施例2中凝胶剂分子的聚集体。凝胶粘度随角频率的变化曲线如图3所示。凝胶体系的粘度与角频率近似成线性关系，与凝胶体系的剪切稀化性相一致。
将凝胶先进行55s的初始恒定低速剪切(0.1s-1)，然后12s的高速剪切(500s-1)，之后在恒定低速剪切(0.1s-1)恢复230s，其剪切粘度η随时间t结果如图4所示。通过流变数据计算可知，在给定的恢复时间内，凝胶可迅速恢复其结构的90％以上；
最后将所得组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂经过搅拌、混合、封装制得低密度柔性高的导热凝胶。
需要说明的是，采用本发明的制备方法制备导热凝胶，降低了制备成本，并且反应条件要求较低，提高了生产的安全性，降低了实际生产的限制，可以进行较大规模的生产。
实施例四：
一种低密度柔性高的导热凝胶，所述的导热凝胶包括组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂；
所述组分1包括：3g端羟基聚丁二烯、1.5g异氟尔酮二异氰酸酯、19g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、1.3g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、0.8g硅酸铝、3g邻苯二甲酸二环已酯、0.012g噁唑烷类除水剂、预聚物；
所述组分2包括：1.6g端羟基聚丁二烯、2.2g端羟基聚丁二烯、14g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、2g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、1.3g硅酸铝、2.6g邻苯二甲酸二环已酯、0.13g有机锌催化剂：
一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，
组分1的制备：将3g端羟基聚丁二烯于146℃下真空干燥脱水2.7h，冷却至室温后加入1.5g异氟尔酮二异氰酸酯，在1100rpm转速下搅拌12min，使其混合均匀，形成预聚物于密封室温下放置，将19g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼，1.3g 铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝，0.8g硅酸铝，3g邻苯二甲酸二环已酯于115℃下真空干燥脱水3.5h，冷却至室温加入0.012g噁唑烷类除水剂，用1600rpm转速搅拌13min，冷却至室温后加入预聚物，用搅拌机在1300rpm转速下搅拌 17min，使其混合均匀，放置于真空度为-0.15mpa的真空脱泡箱，振动脱泡21min，制得组分1：
组分2的制备：将1.6g端羟基聚丁二烯与2.2g端羟基聚丁二烯，14g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼，2g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝，1.3g硅酸铝，2.6g邻苯二甲酸二环已酯，于125真空干燥脱水2.5h，冷却至室温后加入0.13g有机锌催化剂，用搅拌机搅拌，转速调至为1600rpm，搅拌18min，使其混合均匀，放置于真空度为-0.11mpa的真空脱泡箱，振动脱泡28min，制得组分2：
纳米纤维骨架的制备：纳米纤维骨架用纤维素水凝胶制备，所述步骤a包括：a1)将所述纤维素水凝胶置于碱水溶液中，于100℃下反应24h；
a2)将反应23h后的纤维素水凝胶置于去离子水中，于130℃下反应 36h；
a3)将反应33h后的纤维素水凝胶置于预热至90℃的叔丁醇或叔丁醇的水溶液中进行溶剂置换反应，反应20h后，将反应后的纤维素水凝胶冷冻干燥，得到所述纳米纤维骨架；
凝胶剂的制备：步骤1：将4.26g TDI-TMP加成物用70ml乙酸乙酯完全溶解后，加入5.43g十八胺，室温反应7.5小时，停止反应，过滤，将所得固体用溶剂洗涤两次，干燥，得到白色固体粉末产品。
步骤2：将0.06g步骤1制备的凝胶剂加入到2.91g JP-10中，加热至75℃，待凝胶剂完全溶解后，冷却至室温，形成触变性凝胶。
JP-10凝胶的外观如图1所示，将凝胶经冷冻干燥后在扫描电镜下观察其微观形貌如图2所示，其纤维状聚集体明显细于实施例2中凝胶剂分子的聚集体。凝胶粘度随角频率的变化曲线如图3所示。凝胶体系的粘度与角频率近似成线性关系，与凝胶体系的剪切稀化性相一致。
将凝胶先进行53s的初始恒定低速剪切(0.1s-1)，然后12s的高速剪切(500s-1)，之后在恒定低速剪切(0.1s-1)恢复235s，其剪切粘度η随时间t结果如图4所示。通过流变数据计算可知，在给定的恢复时间内，凝胶可迅速恢复其结构的90％以上；
最后将所得组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂经过搅拌、混合、封装制得低密度柔性高的导热凝胶。
需要说明的是，采用本发明的制备方法制备导热凝胶，降低了制备成本，并且反应条件要求较低，提高了生产的安全性，降低了实际生产的限制，可以进行较大规模的生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种低密度柔性高的导热凝胶，其特征在于：所述的导热凝胶包括组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂；
所述组分1包括：1-14g端羟基聚丁二烯、2-3.3g异氟尔酮二异氰酸酯、8-28g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、1-8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、1-5g硅酸铝、1.5-7.8g邻苯二甲酸二环已酯、0.01-0.015g噁唑烷类除水剂、预聚物；
所述组分2包括：1-7g端羟基聚丁二烯、1-10g端羟基聚丁二烯、10-28g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼、1-8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝、1-5g硅酸铝、1-8g邻苯二甲酸二环已酯、0.1-0.5g有机锌催化剂。
2.一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，其特征在于：
组分1的制备：将14g端羟基聚丁二烯于100-150℃下真空干燥脱水2-3h，冷却至室温后加入3.3g异氟尔酮二异氰酸酯，在800-1300rpm转速下搅拌10-20min，使其混合均匀，形成预聚物于密封室温下放置，将28g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼，8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝，5g硅酸铝，7.8g邻苯二甲酸二环已酯于110-150℃下真空干燥脱水2-4h，冷却至室温加入0.015g噁唑烷类除水剂，用1000-2000rpm转速搅拌10-25min，冷却至室温后加入预聚物，用搅拌机在800--1500rpm转速下搅拌10-15min，使其混合均匀，放置于真空度为-0.08-0.1mpa的真空脱泡箱，振动脱泡20-30min，制得组分1：
组分2的制备：将7g端羟基聚丁二烯与10g端羟基聚丁二烯，28g铝酸酯偶联剂改性的氮化硼，8g铝酸酯偶联剂改性的氢氧化铝，5g硅酸铝，8g邻苯二甲酸二环已酯，于100-130真空干燥脱水2-4h，冷却至室温后加入0.5g有机锌催化剂，用搅拌机搅拌，转速调至为1000-1500rpm，搅拌10-30min，使其混合均匀，放置于真空度为-0.08-0.15mpa的真空脱泡箱，振动脱泡20-40min，制得组分2：纳米纤维骨架的制备：纳米纤维骨架用纤维素水凝胶制备，所述步骤a包括：a1)将所述纤维素水凝胶置于碱水溶液中，于80～100℃下反应4～24h；
a2)将反应4～24h后的纤维素水凝胶置于去离子水中，于60～100℃下反应2～36h；
a3)将反应2～36h后的纤维素水凝胶置于预热至50～100℃的叔丁醇或叔丁醇的水溶液中进行溶剂置换反应，反应2～20h后，将反应后的纤维素水凝胶冷冻干燥，得到所述纳米纤维骨架；
凝胶剂的制备：步骤1：将4.26g TDI-TMP加成物用70ml乙酸乙酯完全溶解后，加入5.43g十八胺，室温反应10-15小时，停止反应，过滤，将所得固体用溶剂洗涤两次，干燥，得到白色固体粉末产品。
步骤2：将0.09g步骤1制备的凝胶剂加入到2.91g JP-10中，加热至130℃，待凝胶剂完全溶解后，冷却至室温，形成触变性凝胶。
JP-10凝胶的外观如图1所示，将凝胶经冷冻干燥后在扫描电镜下观察其微观形貌如图2所示，其纤维状聚集体明显细于实施例2中凝胶剂分子的聚集体。凝胶粘度随角频率的变化曲线如图3所示。凝胶体系的粘度与角频率近似成线性关系，与凝胶体系的剪切稀化性相一致。
将凝胶先进行50-80s的初始恒定低速剪切(0.1s-1)，然后20-30s的高速剪切(500s-1)，之后在恒定低速剪切恢复250s，其剪切粘度η随时间t结果如图4所示。通过流变数据计算可知，在给定的恢复时间内，凝胶可迅速恢复其结构的90％以上；
最后将所得组分1、组分2、纳米纤维骨架、凝胶剂经过搅拌、混合、封装制得低密度柔性高的导热凝胶。
3.根据权利要求2所述的一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，其特征在于：所述组分1中，真空脱泡箱的真空值为-0.08-0.1mpa。
4.根据权利要求2所述的一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，其特征在于：所述组分2的制备中，干燥脱水真空值为100-130mpa，干燥脱水时间为2-4h。
5.根据权利要求2所述的一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，其特征在于：所述组分2的制备中，搅拌机的转速为10001500rpm，搅拌时间为搅拌10-30min。
6.根据权利要求2所述的一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，其特征在于：所述组分1中，搅拌机的转速为800-1500rpm，搅拌时间为10-15min。
7.根据权利要求6所述的一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，其特征在于：所述纳米纤维骨架的制备中，纤维素水凝胶在碱水溶液中的反应时间为4～24h。
8.根据权利要求7所述的一种低密度柔性高的导热凝胶的制备方法，其特征在于：所述纳米纤维骨架的制备中，碱水溶液中的温度为80～100℃。
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