CN114425898A - 导热储热膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了导热储热膜及其制备方法。该导热储热膜包括：第一支撑层、复合胶层、储热层和第二支撑层。所述复合胶层设在所述第一支撑层一侧的至少一部分表面上；所述储热层设在所述复合胶层的至少一部分表面上，所述储热层包括相变材料；所述第二支撑层的一侧与所述储热层相连并与所述第一支撑层的边缘密封。由此该导热储热膜不仅能够更有效的避免相变材料的泄露，还能保证导热储热膜的结构一体性，进而提高导热储热的均匀性。
Description
技术领域
本发明属于热管理材料领域，具体而言，涉及导热储热膜及其制备方法。
背景技术
热界面材料在热管理中起到了十分关键的作用，相变材料是一种应用得十分广泛的热界面材料，相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。物理性质转变的过程称为相变过程，相变过程中将吸收或释放大量的潜热，因此相变材料在该领域得到了广泛的应用。然而，相变材料在使用过程中存在易泄漏等问题，且其制备过程中有机溶剂的使用也会对生产、工作人员和环境产生一定的不利影响。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本发明是基于发明人的以下发现而完成的：
对相变材料泄露问题，目前解决办法多为制备相变材料微胶囊，微胶囊将相变材料封装，防止相变材料的泄露，但是由于微胶囊的稳定性和包覆率问题，实际使用过程中仍会存在的泄露，而泄露不仅影响相变材料的储热导热性能，还会对使用部件造成污染，影响使用性能。另外，采用相变材料制备成导热储热膜时，大都需要将相变材料溶解到有机溶剂中，制备浆料再通过涂布工艺进行制备，有机溶剂的加入对生产、使用过程中的工作人员和环境均会产生一定的不利影响。
有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种具有四层结构，能更有效的防止相变材料的泄露的导热储热膜，同时在制备工艺中将相变材料制备成水性浆料，以避免生产及使用过程中对环境和人身的不利影响。
在本发明的第一个方面，本发明提出了一种导热储热膜。根据本发明的实施例，该导热储热膜包括：第一支撑层、复合胶层、储热层和第二支撑层。所述复合胶层设在所述第一支撑层一侧的至少一部分表面上；所述储热层设在所述复合胶层的至少一部分表面上，所述储热层包括相变材料；所述第二支撑层的一侧与所述储热层相连并与所述第一支撑层的边缘密封。与现有技术相比，该导热储热膜以第一支撑层和第二支撑层作为基材并形成密封结构，可以在采用相变微胶囊进行包覆的基础上进一步通过形成外部密封环境来进一步避免循环使用过程中相变材料的泄露；进一步地，由于储热层在干燥前是具有一定粘性的，但其干燥后不具有粘合性，通过在储热层和第二支撑层之间形成一层复合胶层即可使第一支撑层、储热层和第二支撑层形成四层一体的结构，保证了各个部位导热储热的均匀一致性。由此该导热储热膜不仅能够更有效的避免相变材料的泄露，还能保证导热储热膜的结构一体性，进而提高导热储热的均匀性。
根据本发明的实施例，所述第一支撑层和所述第二支撑层分别独立地为选自PET膜、PEN膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚酰亚胺薄膜、铜箔或铝箔中的至少一种；和/或，所述第一支撑层和所述第二支撑层的厚度分别独立地为5～50μm。
根据本发明的实施例，所述复合胶层为水性粘结层，所述复合胶层的厚度为1～10μm；和/或，所述复合胶层包括选自醇酸树脂、聚氨酯、聚酯多元醇、聚丙烯酸酯、丁苯胶乳、羧基丁苯胶乳和聚乙烯醇中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述储热层在所述复合胶层上的投影位于所述复合胶层的区域内，且所述第一支撑层和所述第二支撑层的边缘通过所述复合胶层密封。
根据本发明的实施例，所述储热层的厚度为10～500μm。
根据本发明的实施例，所述储热层进一步包括选自导热材料、水性粘合剂、流平剂和粘度调节剂中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述储热层包括70～90重量份的相变材料、0～10重量份的导热材料、1～20重量份的水性粘合剂、0.1～1重量份的流平剂和0.1～1重量份粘度调节剂。
根据本发明的实施例，所述导热材料包括选自氧化铝、氮化铝、铝粉、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、铜粉和银粉中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述水性粘合剂包括选自醇酸树脂、聚氨酯、聚酯多元醇、聚丙烯酸酯、丁苯胶乳、羧基丁苯胶乳和聚乙烯醇中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述流平剂包括选自聚丙烯酸酯类流平剂、氟碳改性的聚丙烯酸酯类流平剂和炔醇类流平剂中至少一种。
根据本发明的实施例，所述粘度调节剂包括选自羧甲基纤维素钠、聚环氧乙烷、聚丙烯酸等粘度调节剂中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述相变材料为微胶囊结构，囊芯为选自正十八烷、正十九烷、正二十烷、正二十二烷、正二十八烷、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和十六-十八醇中的至少一种，囊壁为选自聚氨酯、壳聚糖、丙烯酸聚合物、聚脲和聚氨酯-脲中的至少一种；和/或，所述相变材料焓值为100～300J/g。
根据本发明的实施例，所述微胶囊的粒径为1～30μm；和/或，所述囊壁表面包括亲水基团，所述亲水基团包括选自氨基、亚氨基、羟基和羧基中的至少一种。
根据本发明的实施例，导热储热膜满足以下条件中的至少之一：所述第一支撑层和所述第二支撑层的厚度分别独立地为6～25μm、所述复合胶层的厚度为2～4μm、所述储热层的厚度为50～300μm、所述相变材料焓值为180～300J/g。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种制备上述导热储热膜的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：在第一支撑层的一面涂布储热层浆料，并进行第一干燥处理，以便在所述第一支撑层表面形成储热层；在第二支撑层的一面涂布粘合剂，并进行第二干燥处理，以便在所述第二支撑层表面形成复合胶层；将所述储热层和所述复合胶层进行粘合、熟化，以便得到所述导热储热膜。与现有技术相比，采用该方法制备导热储热膜不仅可以进一步防止相变材料的泄露，还能保证导热储热膜的结构一体性，进而提高导热储热的均匀性。
根据本发明的实施例，所述第一干燥处理的温度为30～80℃，时间为2～15min。
根据本发明的实施例，所述第二干燥处理的温度为50～80℃，时间为1～3min。
根据本发明的实施例，所述熟化的温度为40～80℃，时间为24～72h。
根据本发明的实施例，所述储热层浆料为水性浆料。
本发明具有以下有益的技术效果：
1、本发明的导热储热膜在采用相变微胶囊进行包覆的基础上通过四层结构的设计，可以进一步有效避免循环使用过程中相变材料的泄露。
2、本发明的导热储热膜用储热层浆料与基材和复合胶层均具有良好的粘附性形成四层一体的结构，保证了各个部位导热储热的均匀一致性。
3、本发明的导热储热膜相变浆料采用水性体系，代替了传统的有机溶剂型体系，由于水性体系的使用，避免了因使用有机溶剂时，挥发性有机化合物较多、气味大、污染环境、危害工人健康等问题。
4、本发明的导热储热膜可以应用于新能源锂离子电池在生产或应用过程中涉及的发热部件，将发热部件产生的热量进行导出，并在低于相变温度的环境下进行对热量的储存和释放，达到热平衡的作用，从而不仅能防止局部温度过高影响使用寿命，同时也能提高安全系数；另外，在电子设备或处理器的外部，对辅助电子设备或处理器的散热也有潜在的应用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的导热储热膜的结构示意简图；
图2是根据本发明一个实施例的制备导热储热膜的方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的第一个方面，本发明提出了一种导热储热膜，该导热储热膜为四层一体结构。根据本发明的实施例，如图1所示，该导热储热膜包括：第一支撑层10、复合胶层20、储热层30和第二支撑层40。其中，复合胶层20设在第一支撑层10一侧的至少一部分表面上；储热层30设在复合胶层20的至少一部分表面上，储热层30包括相变材料；第二支撑层40的一侧与储热层30相连并与第一支撑层10的边缘密封。与现有技术相比，该导热储热膜以第一支撑层和第二支撑层作为基材并形成密封结构，可以在采用相变微胶囊进行包覆的基础上进一步通过形成外部密封环境来进一步避免循环使用过程中相变材料的泄露；进一步地，由于储热层在干燥前是具有一定粘性的，但其干燥后不具有粘合性，通过在储热层和第二支撑层之间形成一层复合胶层即可使第一支撑层、储热层和第二支撑层形成四层一体的结构，保证了各个部位导热储热的均匀一致性。由此该导热储热膜不仅能够更有效的避免相变材料的泄露，还能保证导热储热膜的结构一体性，进而提高导热储热的均匀性。
下面参考图1对本发明上述实施例的导热储热膜进行详细描述。
第一支撑层10和第二支撑层40
根据本发明的一个具体实施例，本发明中第一支撑层10和第二支撑层40作为基材使用，二者主要起支撑和密封作用，其中二者的材质并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，二者材质可以相同也可以不同，例如，第一支撑层10和第二支撑层40可以分别独立地为选自PET膜、PEN膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚酰亚胺薄膜、铜箔或铝箔中的至少一种；进一步地，第一支撑层10和第二支撑层40的厚度可以分别独立地为5～50μm，例如可以为5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm等，发明人发现，若支撑层的厚度过薄，支撑层机械强度太差，在使用过程中可能会由于基材的损坏而漏液；而若支撑层的厚度过厚，在使用过程中又可能影响热的传导，影响实际使用性能，本发明中通过控制第一支撑层和第二支撑层分别独立地为上述厚度范围，既可以使支撑层具有较高的机械强度，还能保证基材不会产生过高的热阻，由此既可以大大降低因基材损坏而漏液的风险，还能保证热传递至相变材料的速率。优选地，第一支撑层10和第二支撑层40的厚度可以分别独立地为6～25μm，由此可以在保证支撑层具有较好机械强度的基础上进一步降低支撑层对热传导产生的负面影响。
复合胶层20
根据本发明的实施例，复合胶层20主要其粘结作用，将储热层和支撑层粘结为四层一体结构。其中，本发明中的复合胶层20可以为水性粘结层，由此可以进一步避免有机溶剂的使用，大大降低导热储热膜生产和使用过程中对环境造成的污染和对人体健康产生的危害。
根据本发明的一个具体实施例，本发明中复合胶层20采用的水性粘结材料并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如水性粘结材料可以为选自醇酸树脂、聚氨酯、聚酯多元醇、聚丙烯酸酯、丁苯胶乳、羧基丁苯胶乳和聚乙烯醇中的至少一种。进一步地，复合胶层20的厚度可以为1～10μm，例如可以为2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm或9μm等，发明人发现，若复合胶层的厚度过薄，不能起到很好地粘结作用；而若复合胶层的厚度过厚，不仅会增加成本，更重要的是，在导热储热膜相同总厚度的情况下，若增加复合胶层的厚度，需要相应缩减相变储热层的厚度，这样会降低导热储热膜的储热性能。本发明中通过控制复合胶层为上述厚度范围，既可以保证较好的粘结强度，又不会导致导热储热膜的储热性能明显下降。优选地，复合胶层的厚度可以为2～4μm，由此可以在保证粘结强度的基础上进一步降低复合胶层对储热性能产生的负面影响。
储热层30
根据本发明的实施例，储热层30在复合胶层20上的投影可以位于复合胶层20的区域内，且第一支撑层10和第二支撑层40的边缘可以通过复合胶层20密封，由此可以进一步保证导热储热膜的四层一体结构和密封效果。
根据本发明的一个具体实施例，储热层30的厚度可以为10～500μm，例如可以为20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、400μm或500μm等，发明人发现，若储热层的厚度过小，其焓值也较低，储热量难以满足器件储热的需要；而若储热层的厚度过大，一方面涂布后不易干燥，易导致干燥时间过长，生产效率低下，无法连续涂布收卷；另一方面，过厚的储热层刚性太强，涂布收卷时储热层容易断裂，会导致产品成品率显著下降，本发明中通过控制储热层为上述厚度范围，不仅能使储热层具有较高的焓值，提高导热储膜的储热性能，还可以保证制备工艺的可行性，提高生产效率及产品成品率。优选地，储热层的厚度可以为50～300μm，由此可以在保证储热膜储热性能的基础上进一步实现生产的高效、连续化进行，并提高产品的成品率。
根据本发明的再一个具体实施例，储热层30可以进一步包括选自导热材料、水性粘合剂、流平剂和粘度调节剂中的至少一种，储热层30可以采用水性浆料制得。其中添加导热材料可以进一步提高储热速率，添加水性粘合剂可以提高储热层浆料中各组分的均一性、涂布效果和与复合胶层及支撑层的粘结强度，添加流平剂可以提高储热层的厚度均匀性，添加粘度调节剂可以进一步改善涂布效果。进一步地，储热层30可以包括70～90重量份的相变材料、0～10重量份的导热材料、1～20重量份的水性粘合剂、0.1～1重量份的流平剂和0.1～1重量份粘度调节剂。发明人发现，若储热层中相变材料的占比过小，储热层的焓值较低，储热性能较差，随着相变材料占比增加，储热层的焓值也相应变大；在储热层中添加导热材料虽然能提高储热速率，但若导热材料占比过高，相当于降低了相变材料的占比，又会导致储热层焓值下降；若水性粘合剂用量较少，不仅难以将储热层浆料均匀涂布于支撑层或复合胶层上，还会影响储热层与支撑层和复合胶层的粘结强度；若流平剂用量过少，对改善储热层厚度均匀性的效果不明显；若粘度调节剂用量过少，对改善储热层浆料的涂布效果也不明显；而若水性粘合剂、流平剂和粘度调节剂中任一项的用量过多，均会导致相变材料占比下降，影响储热层的储热性能。本发明中通过控制储热层为上述组分配比，更有利于提高储热层制备工艺的可行性和储热层的焓值。
根据本发明的又一个具体实施例，本发明中导热材料、水性粘合剂、流平剂和粘度调节剂的种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如导热材料可以为选自氧化铝、氮化铝、铝粉、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、铜粉和银粉中的至少一种；水性粘合剂可以为选自醇酸树脂、聚氨酯、聚酯多元醇、聚丙烯酸酯、丁苯胶乳、羧基丁苯胶乳和聚乙烯醇中的至少一种，其中选用水性粘合剂可以进一步降低有机溶剂的使用，避免有机溶剂对环境及人体健康产生的危害；流平剂可以包括选自聚丙烯酸酯类流平剂、氟碳改性的聚丙烯酸酯类流平剂和炔醇类流平剂中至少一种；粘度调节剂可以包括选自羧甲基纤维素钠、聚环氧乙烷、聚丙烯酸等粘度调节剂中的至少一种。
根据本发明的又一个具体实施例，相变材料可以为微胶囊结构，其中囊芯可以为选自正十八烷、正十九烷、正二十烷、正二十二烷、正二十八烷、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和十六-十八醇中的至少一种，囊壁可以为选自聚氨酯、壳聚糖、丙烯酸聚合物、聚脲和聚氨酯-脲中的至少一种，其中可以优选使囊壁表面具有亲水基团，亲水基团可以包括选自氨基、亚氨基、羟基和羧基中的至少一种。以具有相变性能的材料作为囊芯，以具有亲水基团的材料作为囊壁，一方面可以利用胶囊结构并结合外部密封支撑层结构实现对相变材料的双层防泄露保护，另一方面可以将相变材料溶于水性溶剂中形成涂布浆料，其中以水性溶剂代替传统的有机溶剂，可以有效避免有机溶剂的使用对生产、环境及人体健康产生的危害。进一步地，微胶囊的粒径可以为1～30μm，例如可以为2μm、3μm、5μm、7μm、9μm、12μm、15μm、18μm、21μm、24μm、27μm或30μm等，发明人发现，若相变材料微胶囊粒径过小，会使相变微胶囊的焓值太低，影响导热储热膜的储热性能，而如果粒径大于30μm，又会使相变微胶囊易沉淀，导致储热层浆料存放稳定性下降，本发明中通过控制相变材料微胶囊为上述粒径范围，既可以保证储热层浆料的稳定性，还能使获得的储热层具有较高的焓值。
根据本发明的一个具体实施例，相变材料的焓值可以为100～300J/g，例如可以为120J/g、140J/g、160J/g、180J/g、200J/g、220J/g、240J/g、260J/g或280J/g等，发明人发现，若相变材料的单位重量焓值较高，可以在单位厚度下获得更好的储热能力，可以通过控制相变材料为上述焓值范围来进一步提高储热层的储热性能，具体可以通过相变材料的选择、相变材料微胶囊囊壁所占的质量比来调节；更优选地，相变材料焓值可以为180～300J/g。
综上所述，本发明上述实施例的导热储热膜可以具有以下有益的技术效果：1、在采用相变微胶囊进行包覆的基础上通过四层结构的设计，可以进一步有效避免循环使用过程中相变材料的泄露。2、用储热层浆料与基材和复合胶层均具有良好的粘附性形成四层一体的结构，保证了各个部位导热储热的均匀一致性。3、相变浆料采用水性体系代替传统的有机溶剂型体系，由于水性体系的使用，避免了因使用有机溶剂时，挥发性有机化合物较多、气味大、污染环境、危害工人健康等问题。4、该导热储热膜可以应用于新能源锂离子电池在生产或应用过程中涉及的发热部件，将发热部件产生的热量进行导出，并在低于相变温度的环境下进行对热量的储存和释放，达到热平衡的作用，从而不仅能防止局部温度过高影响使用寿命，同时也能提高安全系数；另外，在电子设备或处理器的外部，对辅助电子设备或处理器的散热也有潜在的应用。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种制备上述导热储热膜的方法。根据本发明的实施例，如图2所示，该方法包括：在第一支撑层的一面涂布储热层浆料，并进行第一干燥处理，以便在第一支撑层表面形成储热层；在第二支撑层的一面涂布粘合剂，并进行第二干燥处理，以便在第二支撑层表面形成复合胶层；将储热层和复合胶层进行粘合、熟化，以便得到导热储热膜。其中，第一干燥处理的温度可以为30～80℃，时间可以为2～15min；第二干燥处理的温度可以为50～80℃，时间可以为1～3min；熟化的温度可以为40～80℃，时间可以为24～72h，由此可以更有利于提高导热储热膜的结构稳定性，并降低相变材料泄露的概率。进一步地，储热层浆料可以为水性浆料，由此可以避免使用有机溶剂时，挥发性有机化合物较多、气味大、污染环境、危害工人健康等问题。另外，需要说明的是，本发明采用的涂布方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如涂布方式可以根据厚度需要选择条缝涂布、坡流挤压涂布、凹版涂布或微凹版涂布等。
综上所述，与现有技术相比，本发明上述实施例的制备导热储热膜的方法不仅可以进一步防止相变材料的泄露，还能保证导热储热膜的结构一体性，进而提高导热储热的均匀性，同时还可以避免有机溶剂的使用对环境及人体健康产生的危害。需要说明的是，针对上述导热储热膜所描述的特征及效果同样适用于该制备导热储热膜的方法，此处不再一一赘述。
下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
一般测试评价方法如下：
1、剥离力测试方法
将涂覆有储热层的膜(即支撑层+储热层的两层结构)裁剪成25mm宽、20mm长的待测样品条，将有涂层的一面通过3M双面胶带粘附，其粘附长度为8～10cm，手动将3M胶带与支撑基材撕开，采用深圳万科试验设备有限公司设计制造的103B型电子拉力机将3M胶带固定在下方夹具上，将撕开的支撑层的一端固定在上方夹具上，此时3M胶带与支撑层成180°角，启动测量程序，平行测定3次即为所需结果。
2、卷曲性测试方法
卷曲性的测试采用轴棒法测试：参照标准GB/T1731-93，在柔韧性测定器上进行，柔韧性测定器由固定在底座上的7个直径不同的钢制轴棒构成。测试时涂层连同基材一起受力变形，然后观察四层是否有分层的现象。如果四层无分层现象，则表明粘附力良好。本导热储热膜采用1mm的轴棒的轴棒，来回拉动5次，评价其耐卷曲性，无产生网纹、裂纹、剥落现象，则表示卷曲性良好。
3、焓值损耗率测试方法
将导热储热膜置于循环用烘箱中，使其循环升温至80℃，恒温30min，然后降至25℃，恒温30min。循环500次后对比循环前后导热储热膜的焓值，通过该循环测试，得出焓值的损耗值，进而可以测试产品的使用寿命。
公式：循环500次后的焓值损耗＝1-循环后的焓值/初始焓值
实施例1
本实施例公开了一种导热储热膜，自下而上依次包括层叠结构的PET、储热层、复合胶层、PET，其中，储热层的厚度为120μm，复合胶层的厚度为2μm。
本实施例的储热层的配方包括以下质量份数的组份：相变微胶囊90％，氧化铝1％，水性聚氨酯粘合剂7.9％，流平剂(BYK-381)0.1％，羧甲基纤维素钠1％。
上述各组份按照各自的比例取料后，制备相变储热胶片的步骤如下：
(1)首先将氧化铝和水性聚氨酯混合置于高速剪切机，转速500rpm，分散30min，得到石墨分散液。
(2)将石墨分散液与相变微胶囊和流平剂(BYK-381)采用置顶搅拌转速300rpm，混合搅拌60min，得到混合液。
(3)将羧甲基纤维素钠缓慢加入到混合液中，采用置顶搅拌转速700rpm，混合搅拌60min，得到储热导热层浆料。
(4)采用条缝涂布的涂布工艺，将浆料涂布于经过电晕处理的PET片基上，干燥后获得储热层。
(5)采用微凹版涂布工艺，将丙烯酸酯类的胶黏剂和交联剂组成的复合胶用涂布液涂布于另一个经过电晕处理的PET片基上。干燥后不收卷，直接与导热储热层在80℃，0.5MPa压力下复合，制成导热储热膜。
(6)将导热储热膜在40℃下熟化72h，得到成品导热储热膜。
实施例2
本实施例公开了一种导热储热膜，自下而上依次包括层叠结构的聚乙烯薄膜、储热层、复合胶层、聚乙烯薄膜，其中，储热层的厚度为180μm，复合胶层的厚度为3μm。
本实施例的储热层的配方包括以下质量份数的组份：相变微胶囊70％，氮化铝8.9％，水性聚氨酯粘合剂20％，流平剂(BYK-20990)1％，PVA224 0.1％。
上述各组份按照各自的比例取料后，制备相变储热胶片的步骤如下：
(1)首先将氮化铝和水性聚氨酯混合置于高速剪切机，转速500rpm，分散30min，得到石墨分散液。
(2)将石墨分散液与相变微胶囊和流平剂(BYK-20990)采用置顶搅拌转速300rpm，混合搅拌60min，得到混合液。
(3)将PVA224缓慢加入到混合液中，采用置顶搅拌转速700rpm，混合搅拌60min，得到储热层浆料。
(4)采用条缝涂布的涂布工艺，将浆料涂布于聚乙烯薄膜上，干燥后获得储热层。
(5)采用微凹版涂布工艺，将聚酯类的胶黏剂和交联剂组成的复合胶用涂布液涂布于另一个聚乙烯薄膜上。干燥后不收卷，直接与导热储热层在70℃，压力0.5MPa下复合，制成导热储热膜。
(6)将导热储热膜在50℃下熟化60h，得到成品导热储热膜。
实施例3
本实施例公开了一种导热储热膜，自下而上依次包括层叠结构的聚酰亚胺膜、储热层、复合胶层、聚丙烯，其中，储热层的厚度为100μm，复合胶层的厚度为4μm。
本实施例的储热层的配方包括以下质量份数的组份：相变微胶囊85％，石墨烯10％，羧基丁苯胶乳4.55％，流平剂(BYK-20990)0.1％，PVA224 0.35％。
上述各组份按照各自的比例取料后，制备相变储热胶片的步骤如下：
(1)首先将石墨烯和羧基丁苯胶乳混合置于高速剪切机，转速500rpm，分散30min，得到石墨分散液。
(2)将石墨分散液与相变微胶囊和流平剂(BYK-20990)采用置顶搅拌转速300rpm，混合搅拌60min，得到混合液。
(3)将PVA224缓慢加入到混合液中，采用置顶搅拌转速700rpm，混合搅拌60min，得到储热导热层浆料。
(4)采用条缝涂布的涂布工艺，将浆料涂布于聚乙烯薄膜上，干燥后获得储热层。
(5)采用微凹版涂布工艺，将丙烯酸酯类的胶黏剂和交联剂组成的复合胶用涂布液涂布于另一个聚乙烯薄膜上。干燥后不收卷，直接与导热储热层在80℃，0.5MPa压力下复合，制成导热储热膜。
(6)将导热储热膜在60℃下熟化24h，得到成品导热储热膜。
实施例4
本实施例公开了一种导热储热膜，自下而上依次包括层叠结构的聚酰亚胺膜、储热层、复合胶层、聚丙烯，其中，储热层的厚度为150μm，复合胶层的厚度为2.5um。
本实施例的储热层的配方包括以下质量百分比的组份：相变微胶囊85％，氧化石墨烯4.55％，丁苯胶乳10％，流平剂(上海赛菲DS-960E)0.1％，聚环氧乙烷(PEO)100万分子量0.35％。
上述各组份按照各自的比例取料后，制备相变储热胶片的步骤如下：
(1)首先将氧化石墨烯和丁苯胶乳混合置于高速剪切机，转速500rpm，分散30min，得到石墨分散液。
(2)将石墨分散液与相变微胶囊和流平剂(上海赛菲DS-960E)采用置顶搅拌转速300rpm，混合搅拌60min，得到混合液。
(3)将PEO缓慢加入到混合液中，采用置顶搅拌转速700rpm，混合搅拌60min，得到储热导热层浆料。
(4)采用条缝涂布的涂布工艺，将浆料涂布于聚乙烯薄膜上，干燥后获得储热层。
(5)采用微凹版涂布工艺，将丙烯酸酯类的胶黏剂和交联剂组成的复合胶用涂布液涂布于另一个聚乙烯薄膜上，干燥后不收卷，直接与导热储热层在80℃，0.5MPa压力下复合，制成导热储热膜。
(6)将导热储热膜在60℃下熟化24h，得到成品导热储热膜。
实施例5
本实施例公开了一种导热储热膜，自下而上依次包括层叠结构的铜箔、储热层、复合胶层、铜箔，其中，储热层的厚度为50μm，复合胶层的厚度为3.5μm。
本实施例的储热层的配方包括以下质量份数的组份：相变微胶囊80％，导热石墨9.65％，PVA224(6％)10％，流平剂(上海赛菲DS-960E)0.1％，PAA(60万分子量)0.25％。
上述各组份按照各自的比例取料后，制备相变储热胶片的步骤如下：
(1)首先将导热石墨和PVA224(6％)混合置于高速剪切机，转速500rpm，分散30min，得到石墨分散液。
(2)将石墨分散液与相变微胶囊和流平剂(上海赛菲DS-960E)采用置顶搅拌转速300rpm，混合搅拌60min，得到混合液。
(3)将PAA(60万分子量)缓慢加入到混合液中，采用置顶搅拌转速700rpm，混合搅拌60min，得到储热导热层浆料。
(4)采用条缝涂布的涂布工艺，将浆料涂布于聚乙烯薄膜上，干燥后获得储热层。
(5)采用微凹版涂布工艺，将丙烯酸酯类的胶黏剂和交联剂组成的复合胶用涂布液涂布于另一个聚乙烯薄膜上。干燥后不收卷，直接与导热储热层在80℃，0.5MPa压力下复合，制成导热储热膜。
(6)将导热储热膜在60℃下熟化24h，得到成品导热储热膜。
实施例6
本实施例公开了一种导热储热膜，自下而上依次包括层叠结构的铜箔、储热层、复合胶层、铜箔，其中，储热层的厚度为200μm，复合胶层的厚度为2μm。
本实施例的储热层的配方包括以下份数的组份：相变微胶囊85％，导热石墨4.65％，PVA224(6％)10％，流平剂(上海赛菲DS-960E)0.1％，PAA(60万分子量)0.25％。
上述各组份按照各自的比例取料后，制备相变储热胶片的步骤如下：
(1)首先将导热石墨和PVA224(6％)混合置于高速剪切机，转速500rpm，分散30min，得到石墨分散液。
(2)将石墨分散液与相变微胶囊和流平剂(上海赛菲DS-960E)采用置顶搅拌转速300rpm，混合搅拌60min，得到混合液。
(3)将PAA(60万分子量)缓慢加入到混合液中，采用置顶搅拌转速700rpm，混合搅拌60min，得到储热导热层浆料。
(4)采用条缝涂布的涂布工艺，将浆料涂布于铝箔上，干燥后获得储热层。
(5)采用微凹版涂布工艺，将丙烯酸酯类的胶黏剂和交联剂组成的复合胶用涂布液涂布于另一个铝箔上。干燥后不收卷，直接与导热储热层在在80℃，0.5MPa压力下复合，制成导热储热膜。
(6)将导热储热膜在60℃下熟化24h，得到成品导热储热膜。
对实施例1～6制得的导热储热膜的耐卷曲性、循环性能和储热层与基材的粘结强度进行测试，测试结果见表1。
表1：实施例1～6中导热储热膜的性能测试结果
结果与结论：结合实施例1～6及表1可以看出，本发明上述实施例的导热储热膜不仅结构稳定性好，而且耐卷曲性能和循环性能均较好。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种导热储热膜，其特征在于，包括：
第一支撑层；
复合胶层，所述复合胶层设在所述第一支撑层一侧的至少一部分表面上；
储热层，所述储热层设在所述复合胶层的至少一部分表面上，所述储热层包括相变材料；
第二支撑层，所述第二支撑层的一侧与所述储热层相连并与所述第一支撑层的边缘密封。
2.根据权利要求1所述的导热储热膜，其特征在于，所述第一支撑层和所述第二支撑层分别独立地为选自PET膜、PEN膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚酰亚胺薄膜、铜箔或铝箔中的至少一种；和/或，
所述第一支撑层和所述第二支撑层的厚度分别独立地为5～50μm。
3.根据权利要求1所述的导热储热膜，其特征在于，所述复合胶层为水性粘结层，所述复合胶层的厚度为1～10μm；和/或，
所述复合胶层包括选自醇酸树脂、聚氨酯、聚酯多元醇、聚丙烯酸酯、丁苯胶乳、羧基丁苯胶乳和聚乙烯醇中的至少一种。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的导热储热膜，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：
所述储热层在所述复合胶层上的投影位于所述复合胶层的区域内，且所述第一支撑层和所述第二支撑层的边缘通过所述复合胶层密封；
所述储热层的厚度为10～500μm；
所述储热层进一步包括选自导热材料、水性粘合剂、流平剂和粘度调节剂中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的导热储热膜，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：
所述储热层包括70～90重量份的相变材料、0～10重量份的导热材料、1～20重量份的水性粘合剂、0.1～1重量份的流平剂和0.1～1重量份粘度调节剂；
所述导热材料包括选自氧化铝、氮化铝、铝粉、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、铜粉和银粉中的至少一种；
所述水性粘合剂包括选自醇酸树脂、聚氨酯、聚酯多元醇、聚丙烯酸酯、丁苯胶乳、羧基丁苯胶乳和聚乙烯醇中的至少一种；
所述流平剂包括选自聚丙烯酸酯类流平剂、氟碳改性的聚丙烯酸酯类流平剂和炔醇类流平剂中至少一种；
所述粘度调节剂包括选自羧甲基纤维素钠、聚环氧乙烷、聚丙烯酸等粘度调节剂中的至少一种。
6.根据权利要求1或5所述的导热储热膜，其特征在于，所述相变材料为微胶囊结构，囊芯为选自正十八烷、正十九烷、正二十烷、正二十二烷、正二十八烷、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和十六-十八醇中的至少一种，囊壁为选自聚氨酯、壳聚糖、丙烯酸聚合物、聚脲和聚氨酯-脲中的至少一种；和/或，
所述相变材料焓值为100～300J/g。
7.根据权利要求6所述的导热储热膜，其特征在于，所述微胶囊的粒径为1～30μm；和/或，所述囊壁表面包括亲水基团，所述亲水基团包括选自氨基、亚氨基、羟基和羧基中的至少一种。
8.根据权利要求1或7所述的导热储热膜，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：
所述第一支撑层和所述第二支撑层的厚度分别独立地为6～25μm、所述复合胶层的厚度为2～4μm、所述储热层的厚度为50～300μm、所述相变材料焓值为180～300J/g。
9.一种制备权利要求1～8中任一项所述的导热储热膜的方法，其特征在于，包括：
在第一支撑层的一面涂布储热层浆料，并进行第一干燥处理，以便在所述第一支撑层表面形成储热层；
在第二支撑层的一面涂布粘合剂，并进行第二干燥处理，以便在所述第二支撑层表面形成复合胶层；
将所述储热层和所述复合胶层进行粘合、熟化，以便得到所述导热储热膜。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：
所述第一干燥处理的温度为30～80℃，时间为2～15min；
所述第二干燥处理的温度为50～80℃，时间为1～3min；
所述熟化的温度为40～80℃，时间为24～72h；
所述储热层浆料为水性浆料。
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