一种新型气凝胶隔热膜制备及应用的制作方法

本申请涉及隔热膜的领域，尤其是涉及一种新型气凝胶隔热膜制备及应用。

背景技术：

1、随着5g时代的来临，消费类电子产品的功耗越来越大，趁热相应的也越来越多。从电子产品的稳定性，安全性以及使用寿命的角度出发，高功耗电子产品需进行相应的导热散热处理，为了避免温度对产品一些重要元件产生干扰或者对使用者造成伤害，在热设计上，通常会用到定向导热散热设计，其中隔热材料扮演着重要的角色。

2、多孔材料为常用的隔热材料之一，如气凝胶隔热膜；但是，多孔材料由于内部具备众多空隙，空隙中含有惰性气体或空气，使得导热率很低，但是随着时代的发展，现有的多孔材料隔热性能已经难以满足当前需求，故有待改善。

技术实现思路

1、为了提升多孔隔热材料的隔热性能，本申请提供一种新型气凝胶隔热膜及其制备方法。

2、本申请提供的一种新型气凝胶隔热膜及其制备方法采用如下的技术方案：

3、第一方面，本申请提供的一种新型气凝胶隔热膜，采用如下的技术方案：

4、一种新型气凝胶隔热膜，包括第一层、第二层与第三层，所述第一层与第三层均为硅氧烷固化保护层，所述第二层包括气凝胶隔热层；

5、所述超薄聚二甲基硅氧烷固化层为道康宁184号硅胶；

6、所述气凝胶隔热层包括硅胶基体、二氧化钛超细粉、阻燃剂、聚酯二氧化硅复合物；所述硅胶基体包括9110t硅胶或道康宁184号硅胶。

7、通过采用上述技术方案，本申请的新型气凝胶隔热膜为三层夹心结构，第一层与第三层均为硅氧烷固化保护层，能够直接固化在第二层，无需粘结剂，能够起到保护作用，赋予产品防腐耐湿，柔韧耐磨的特性；第二层为有效成分混固层，主要成分为聚酯二氧化硅复合物，透明有机硅胶，二氧化钛，阻燃剂等，能够起到隔热阻燃的功能。

8、作为优选，所述聚酯二氧化硅复合物采用如下方法制备而成：

9、将聚酯与六氟异丙醇混合，搅拌后进行纺丝，得到聚酯纤维；将正硅酸乙酯、乙醇与去离子水混合后，调节ph值至2-3，加入增强材料，搅拌得到硅醇混合液；将聚酯纤维浸润至硅醇混合液中，调节ph值至弱酸性，得到聚酯二氧化硅预制物，将聚酯二氧化硅预制物浸润至疏水改性液中进行疏水改性，随后转移至正己烷溶液中，干燥后得到聚酯二氧化硅复合物。

10、通过采用上述技术方案，聚酯纳米限位具有三维多孔结构，能够提升整体制备得到的聚酯二氧化硅复合物的机械强度，并且能够有效提升气凝胶隔热层的隔热性能，与增强剂能够进一步提升复合物整体的机械性能与隔热性能，通过疏水改性后，能够使得聚酯二氧化硅复合物具有良好的疏水性能，进一步提升气凝胶隔热膜整体的耐湿性能。

11、作为优选，所述增强材料采用如下方法制备而成：

12、将氧化石墨烯与去离子水混合，得到氧化石墨烯分散液，加入乙二胺后搅拌得到增强材料。

13、通过采用上述技术方案，氧化石墨烯能够进一步提升体系的相容性，从而使得体系的结合力得到提升，同时提升了气凝胶的机械性能。

14、作为优选，所述氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的质量浓度为3-5mg/ml。

15、通过采用上述技术方案，控制氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的质量浓度在上述范围内，能够进一步提升聚酯二氧化硅气凝胶的稳定性。

16、作为优选，所述疏水改性液包括三甲基氯硅烷、乙醇与正己烷。

17、通过采用上述技术方案，在三甲基氯硅烷的作用下，能够使得聚酯二氧化硅复合物具有良好的疏水性能，以进一步提升整体复合材料的疏水耐湿性。

18、作为优选，所述三甲基氯硅烷、乙醇与正己烷之间的质量比为：(3.1-3.3)：1：6.7。

19、控制三甲基氯硅烷、乙醇与正己烷之间的质量比在上述范围之内，能够使得聚酯二氧化硅复合物具有更好的疏水性能。

20、第二方面，本申请提供一种新型气凝胶隔热膜的制备方法，采用如下技术方案：

21、一种新型气凝胶隔热膜的制备方法，包括如下步骤：

22、s1、将道康宁184型硅胶与固化剂混合3min，静置30min去除泡沫，将其均匀涂布于氟素离型膜上备用；

23、s2、将9110t与固化剂均匀混合3min，静置10min，真空下去除泡沫得到混合好的9110t型硅胶；将聚酯二氧化硅复合物粉体、混合好的9110t型硅胶、二氧化钛超细粉、溶剂、阻燃剂混合均匀，随后干燥去除多余液体，得到预制混合物；

24、s3、将步骤s2中得到的预制混合物平铺于步骤s1制备得到的氟素离型膜之上，再盖一层s1制备得到的氟素离型膜，进行压延，得到延展膜；

25、s4、将延展膜在60℃的恒温环境下干燥3h，固化后在60℃的稳定气流中以1cm/s的速度将两层氟素离型膜剥离，继续在60℃的恒温环境下干燥1h，得到新型气凝胶隔热膜。

26、通过采用上述技术方案，将步骤s2中制备得到的预制混合物均匀涂布于氟素离型膜上，能够得到良好的剥离性。

27、作为优选，所述溶剂为乙酰乙酸乙酯或乙酸乙酯。

28、作为优选，所述聚酯二氧化硅复合物、混合好的9110t型硅胶、二氧化钛超细粉、溶剂与阻燃剂之间的质量比为(0.7-0.9):1:0.2:2:0.2。

29、作为优选，所述新型气凝胶隔热膜的厚度为0.3-1mm。

30、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

31、1.本申请制备的新型气凝胶隔热膜具有良好的耐湿性能及阻燃特性，且不存在掉粉的情况，机械强度得到大幅改善，无需另附导热系数稍大的保护膜或基底材料(如pet底膜等)，在实际使用时隔热效果优于传统气凝胶隔热膜，且制备得到的新型气凝胶隔热膜绿色环保；2.本申请制备的新型气凝胶隔热膜具备良好的弹性，在使用时能够更好的填充空隙，弥合公差，并且制备得到的气凝胶隔热膜具有更低的厚度；

32、3.通过氧化石墨烯对聚酯二氧化硅气凝胶进行处理，能够进一步提升体系整体的相容性与机械强度，进而得到更加稳定的气凝胶隔热膜。

技术特征：

1.一种新型气凝胶隔热膜，其特征在于：包括第一层、第二层与第三层，所述第一层与第三层均为硅氧烷固化保护层，所述第二层包括气凝胶隔热层；

2.根据权利要求1所述的一种新型气凝胶隔热膜，其特征在于：所述聚酯二氧化硅复合物采用如下方法制备而成：

3.根据权利要求2所述的一种新型气凝胶隔热膜，其特征在于：所述增强材料采用如下方法制备而成：

4.根据权利要求3所述的一种新型气凝胶隔热膜，其特征在于：所述氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的质量浓度为3-5mg/ml。

5.根据权利要求2所述的一种新型气凝胶隔热膜，其特征在于：所述疏水改性液包括三甲基氯硅烷、乙醇与正己烷。

6.根据权利要求5所述的一种新型气凝胶隔热膜，其特征在于：所述三甲基氯硅烷、乙醇与正己烷之间的质量比为（3.1-3.3）：1：6.7。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的新型气凝胶隔热膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种新型气凝胶隔热膜的制备方法，其特征在于：所述溶剂为乙酰乙酸乙酯或乙酸乙酯。

9.根据权利要求8所述的一种新型气凝胶隔热膜的制备方法，其特征在于：所述聚酯二氧化硅复合物粉体、混合好的9110t型硅胶、二氧化钛超细粉、溶剂与阻燃剂之间的质量比为(0.7-0.9):1:0.2:2:0.2。

10.根据权利要求7所述的一种新型气凝胶隔热膜的制备方法，其特征在于：所述新型气凝胶隔热膜的厚度为0.3-1mm。

技术总结本申请涉及一种新型气凝胶隔热膜及其制备方法，其包括第一层、第二层与第三层，第一层与第三层均为硅氧烷固化保护层，第二层包括气凝胶隔热层；超薄聚二甲基硅氧烷固化层为道康宁184号硅胶；气凝胶隔热层包括硅胶基体、二氧化钛超细粉、阻燃剂、聚酯二氧化硅复合物；硅胶基体包括9110T硅胶或道康宁184号硅胶。本申请具有提升气凝胶隔热膜的隔热性能、阻燃性能与抗潮湿性能的效果。技术研发人员：邢敕天,唐海军受保护的技术使用者：苏州康丽达精密电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2