本发明专利技术适用于导热垫片技术领域，提供了一种含COF包覆碳纤维的绝缘导热垫片及其制备方法，该绝缘导热垫片包含聚合物基体100份，导热粉体500～900份和改性碳纤维200～230份，首先通过在导电的碳纤维表面包覆共价有机框架材料COF，作为绝缘涂层；之后将COF包覆碳纤维、导热粉体与聚合物基体均匀混合，并用特殊的诱导取向工艺制备绝缘导热垫片，在碳纤维取向方向上可达到28.6W/(mK)的优异热导率和1000V/cm的击穿强度。本发明专利技术提供了一种新颖的碳纤维填料绝缘层包覆工艺，有效降低了碳纤维导热垫片的击穿风险，此外，此有机框架涂层还起到了提高碳纤维与聚合物基体相容性、降低二者界面热阻的作用，在高端热管理领域具有广阔的应用前景。景。景。
【技术实现步骤摘要】
一种含COF包覆碳纤维的绝缘导热垫片及其制备方法
[0001]本专利技术属于导热垫片
，尤其涉及一种含COF包覆碳纤维的绝缘导热垫片及其制备方法。
技术介绍
[0002]高功率、多功能的现代智能电子设备的热管理对热界面材料在导热性能和绝缘性能两个方面都提出了越来越高的要求，以解决电路与元件的热失效及电击穿风险。
[0003]导热垫片是一类重要的热界面材料，广泛用于CPU散热。传统的导热垫片通常为大量氧化铝等球形填料填充的硅橡胶复合材料，其热导率通常低于10W/(m K)，已无法满足5G时代的发热效率需求。具有更高热导率的导热垫片通常会以取向的碳纤维填料作为填充，以充分利用其超高的轴向热导率，可以将导热垫片的热导率提高到20W/(m K)以上。但是，碳纤维的导电性能通常也十分优异，这也造成了导热垫片电导率的大幅提高，在一些对于导热垫片绝缘能力有较高要求的热管理场景，应用也就受到了限制。
[0004]基于目前的研究现状及行业需求，需要开发同时兼具高导热和绝缘能力的导热垫片。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种含COF包覆碳纤维的绝缘导热垫片及其制备方法，旨在提供一种碳纤维的绝缘化改性工艺，并制备绝缘导热复合材料作为导热垫片，主要创新在于首先通过在导电的碳纤维表面包覆绝缘的共价有机框架COF，作为绝缘涂层；之后将共价有机框架COF包覆碳纤维、导热粉体与聚合物基体均匀混合，并用外导播诱导取向工艺制备绝缘导热垫片。
[0006]本专利技术是这样实现的，一种含COF包覆碳纤维的绝缘导热垫片及其制备方法，
[0007]优选的，。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种含COF包覆碳纤维的绝缘导热垫片及其制备方法：
[0009]1)本专利技术中通过共价有机框架材料COF在碳纤维表面构建了绝缘层，降低了导热垫片的击穿风险，赋予了导热垫片高达1000V/cm的击穿强度。
[0010]2)本专利技术中通过共价有机框架材料COF在碳纤维表面构建了绝缘层，不会对碳纤维本身结构造成破坏，保障了碳纤维本身的高导热能力。
[0011]3)将本专利技术中共价有机框架COF包覆碳纤维用作导热垫片的填料，碳纤维表面的共价有机框架COF绝缘层，端基具有碳碳双键结构，可以和硅橡胶或天然橡胶之间形成有效的键合，进而起到了提高碳纤维与基体相容性、降低界面热阻的效果，最终实现了28.6W/(m K)的超高热导率。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的方法步骤示意图；
具体实施方式
[0013]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0014]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种含COF包覆碳纤维的绝缘导热垫片及其制备方法，
[0015]实施例1：
[0016](1)将混合均匀的1,3,5
‑
三(4
‑
氨苯基)苯、2,5
‑
二乙烯基
‑
对苯二甲醛、乙酸、二甲基亚砜、碳纤维按1mmol:1.5mmol:10mL:200mL:1.5g的比例配置，超声分散，混合均匀；
[0017](2)将步骤(1)中所得混合物转移至25℃恒温水浴锅中静置反应包覆5min，经过滤、乙醇洗涤两次、去离子水洗涤两次、70℃鼓风烘箱干燥后获得共价有机框架材料COF包覆的改性碳纤维；
[0018](3)将双组分硅橡胶基体100份，导热粉体(直径10μm的氧化铝)700份和改性碳纤维200份混合均匀，以流场取向工艺在成型过程中诱导碳纤维取向，固化后即获得绝缘高导热垫片。
[0019]实施例2：
[0020](1)将混合均匀的1,3,5
‑
三(4
‑
氨苯基)苯、2,5
‑
二乙烯基
‑
对苯二甲醛、乙酸、二甲基亚砜、碳纤维按1mmol:1.5mmol:10mL:200mL:1.5g的比例配置，超声分散，混合均匀；
[0021](2)将步骤(1)中所得混合物转移至25℃恒温水浴锅中静置反应包覆15min，经过滤、乙醇洗涤两次、去离子水洗涤两次、70℃鼓风烘箱干燥后获得共价有机框架材料COF包覆的改性碳纤维；
[0022](3)将双组分硅橡胶基体100份，导热粉体(直径10μm的氧化铝)700份和改性碳纤维200份混合均匀，以流场取向工艺在成型过程中诱导碳纤维取向，固化后即获得绝缘高导热垫片。
[0023]实施例3：
[0024](1)将混合均匀的1,3,5
‑
三(4
‑
氨苯基)苯、2,5
‑
二乙烯基
‑
对苯二甲醛、乙酸、二甲基亚砜、碳纤维按1mmol:1.5mmol:10mL:200mL:1.5g的比例配置，超声分散，混合均匀；
[0025](2)将步骤(1)中所得混合物转移至25℃恒温水浴锅中静置反应包覆25min，经过滤、乙醇洗涤两次、去离子水洗涤两次、70℃鼓风烘箱干燥后获得共价有机框架材料COF包覆的改性碳纤维；
[0026](3)将双组分硅橡胶基体100份，导热粉体(直径10μm的氧化铝)700份和改性碳纤维200份混合均匀，以流场取向工艺在成型过程中诱导碳纤维取向，固化后即获得绝缘高导热垫片。
[0027]在实施例1～3区别在于分别对应在步骤(2)中，静置反应包覆5min，15min和25min的情况。
[0028]实施例4：
[0029](1)将混合均匀的1,3,5
‑
三(4
‑
氨苯基)苯、2,5
‑
二乙烯基
‑
对苯二甲醛、乙酸、二甲基亚砜、碳纤维按1mmol:1.5mmol:10mL:200mL:1.5g的比例配置，超声分散，混合均匀；
[0030](2)将步骤(1)中所得混合物转移至25℃恒温水浴锅中静置反应包覆15min，经过滤、乙醇洗涤两次、去离子水洗涤两次、70℃鼓风烘箱干燥后获得共价有机框架材料COF包覆的改性碳纤维；
[0031](3)将双组分硅橡胶基体100份，导热粉体700份(直径10μm的氧化铝700份)和改性碳纤维230份混合均匀，以流场取向工艺在成型过程中诱导碳纤维取向，固化后即获得绝缘导热垫片。
[0032]实施例5：
[0033](1)将混合均匀的1,3,5
‑
三(4
‑
氨苯基)苯、2,5
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二乙烯基
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对苯二甲醛、乙酸、二甲基亚砜、碳纤维按1mmol:1.5mmol:10mL:200mL:1.5g的比例配置，超声分散，混合均匀；
[0034](2)将步骤(1)中所得混合物转移至25℃恒温水浴锅中静置反应包覆15min，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含COF包覆碳纤维的绝缘导热垫片，其特征在于：包括聚合物基体100份，导热粉体700份和改性碳纤维200～230份，其中所述改性碳纤维由共价有机框架材料COF进行了包覆处理。2.如权利要求1所述的一种含COF包覆碳纤维的绝缘导热垫片制备方法，其特征在于：所述聚合物基体，优选的为硅橡胶、天然橡胶中的一种。3.如权利要求1所述的一种含COF包覆碳纤维的绝缘导热垫片制备方法，其特征在于：所述导热粉体为球形导热填料，粒径为0.5～10μm，是氧化铝、氧化锌、氮化铝、碳化硅中的一种或几种。4.对权利要求1
‑
3任一项所述的一种含COF包覆碳纤维的绝缘导热垫片进行的制备方法，其特征在于：一种含COF包覆碳纤维的绝缘导热垫片制备方法，包括如下步骤：步骤一：制备改性碳纤维：将1,3,5
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三(4
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氨苯基)苯、2,5
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二乙烯基
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对苯二甲醛、乙酸、溶剂、碳纤维按比例配置，并在其混合均匀后，水浴加热静置，随后经过滤、洗涤、干燥后获得获得共价有机框架材料COF包覆的改性碳纤维；步骤二：将聚合物基体、导热粉体、改性碳纤维按比例混合...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈妍慧，丁栋梁，王喣，刘志军，刘振国，孟鸿，张秋禹，刘继锋，羊辉，
申请(专利权)人：西北工业大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：
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