本发明专利技术公开了一种导热复合材料，包括：复合材料层，所述复合材料层包括填充料和壳核结构导热材料；所述填充料采用导热陶瓷纳米材料；所述壳核结构导热材料，包括核层和粘结在核层上的壳层；所述核层采用导热系数大于10W/m·K的材料，所述壳层采用导热陶瓷纳米材料；导热绝缘层，所述导热绝缘层覆盖在所述复合材料层上；所述导热绝缘层包括聚合物材料和导热陶瓷纳米材料。采用本发明专利技术提供的绝缘陶瓷涂层涂覆在降温金属辊表面后，可以在辊表面制备得到致密的陶瓷涂层。可以增加基膜在辊上的附着力，减小蒸镀过程中脱膜风险；同时由于陶瓷涂层中添加了导热性能较好的纳米材料，可以在蒸镀金属铝的过程中帮助基膜快速降温，减小膜变形风险，从而提升复合集流体的性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，具体涉及一种导热复合材料及其制备方法和降温辊。
技术介绍
1、复合集流体采用“金属-高分子材料-金属”三层复合结构，是一种以pet/pp等高分子材料作为基膜，在其正反两面上采用真空镀膜工艺沉积金属层而制成的一种新型复合材料。其中，真空蒸镀的原理是先加热金属或非金属材料，使其组分以原子团或分子团形式被蒸发出来，并沉积在基材表面。这种真空蒸镀方式相比于磁控溅射速度更快、效率更高，但由于过程中需要将金属或非金属材料加热使之形成蒸汽所需温度较高，加热过程中会产生大量的热辐射，使基膜表面温度急剧上升，易造成基膜变形，因此，需要在蒸镀工艺中增加合适的降温措施。
2、目前，已有金属降温辊被开发出来用于在蒸镀工艺过程中对基膜进行降温，但传统金属辊与薄膜之间没有吸附作用，仅仅依靠辊张力，使薄膜与降温辊之间吸附不佳，导热性能不好，导致降温效果不佳，从而影响最终产品的质量。现有技术中，有将金属降温鼓表面设置陶瓷层使其表面绝缘，然后使辊和薄膜都带电，通过静电吸附提高薄膜与降温鼓的吸附效果。但是由于陶瓷导热性较差，所以目前既能提高涂层的导热能力，同时又能保证涂层的绝缘性还是比较困难。
技术实现思路
1、为了改善传统降温辊降温效果不佳、薄膜贴附不好等问题，本专利技术提出了一种导热复合材料及其制备方法和降温辊。上述目的可以通过以下技术方案的实施方式实现：
2、一种导热复合材料，包括：
3、复合材料层，所述复合材料层包括填充料和壳核结构导热材料；
>4、所述填充料采用导热陶瓷纳米材料；所述壳核结构导热材料，包括核层和粘结在核层上的壳层；所述核层采用导热系数大于10w/m·k的材料，所述壳层采用导热陶瓷纳米材料；5、导热绝缘层，所述导热绝缘层覆盖在所述复合材料层上；所述导热绝缘层包括聚合物材料和导热陶瓷纳米材料。
6、可选的，所述核层选自金、银、铜、铝、氧化铝中的至少一种；
7、优选的，所述核层为球形或不规则的类球形，核层平均粒径为10-150μm。
8、可选的，所述复合材料层和导热绝缘层中的导热陶瓷纳米材料的导热系数大于5w/m·k；
9、优选的，所述复合材料层和导热绝缘层中的导热陶瓷纳米材料独立的选自氮化硼、氮化硅、氮化钛、二氧化钛、碳化硅、氮化铝、氮化镓中的至少一种。
10、可选的，所述导热陶瓷纳米材料的平均粒径为20-500nm。
11、可选的，所述聚合物材料选自聚乙烯醇树脂、聚偏氟乙烯树脂、乙烯乙酸酯、丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、有机硅树脂、酚醛中的至少一种。
12、上述的导热复合材料的制备方法，包括如下步骤：
13、步骤一)将作为核层的金属材料与粘结剂混合，然后加入交联剂和导热陶瓷纳米材料，混合均匀后得到复合材料层涂料；
14、步骤二)将导热陶瓷纳米材料、聚合物、交联剂与固化剂混匀，得到导热绝缘层涂料；
15、步骤三)将复合材料层涂料涂覆在基底上，固化后形成复合材料层；在复合材料层远离基底的表面上涂覆导热绝缘层涂料，固化后即得到所述导热复合材料。
16、可选的，所述粘结剂选自羟基硅油和可固化环氧树脂中的一种；
17、可选的，所述交联剂选自二甲基丙烯酸二乙二醇酯、三聚氰酸三烯丙酯、甲基三甲基氧硅烷、过氧化氢异丙苯、四甲氧基硅氧烷、四乙氧基硅烷中的一种；
18、可选的，所述固化剂选自脂肪胺、芳香胺、脂环胺、聚酰胺、酸酐、叔胺中的一种。
19、可选的，所述步骤一)中，将60-80体积份的金属材料与6-20体积份的粘结剂混合，交联剂和20-40体积份导热陶瓷纳米材料，混合均匀后得到复合材料层涂料；交联剂用量为粘结剂质量的5～15％。
20、可选的，所述步骤二)将10重量份导热陶瓷纳米材料、20-80重量份聚合物、2-8重量份交联剂与5-20重量份固化剂混匀，得到导热绝缘层涂料。
21、一种降温辊，包括金属辊，所述金属辊上包覆上述的导热复合材料；
22、所述导热复合材料中的复合材料层包覆在所述金属辊的表面；导热复合材料中的导热绝缘层设置在复合材料层远离金属辊的表面的表面上。
23、可选的，所述导热复合材料的厚度为30-200μm；其中导热绝缘层的厚度为10-100μm，复合材料层的厚度为20-100μm。
24、专利技术还提出了上述的降温辊在制备复合集流体中的应用。
25、将降温辊应用于真空蒸镀室的卷绕系统，采用真空蒸镀的方式在聚合物基膜上沉积导电层，形成复合集流体。
26、本专利技术技术方案，具有如下优点：
27、本专利技术提供的陶瓷层可以通过简单的物理包覆和化学交联方法实现，易于实现。陶瓷层复合材料第一层壳核结构材料以金属相球形材料为基体，可以使涂层具有较高的断裂韧性、较好的硬度和耐腐蚀性，外层包覆纳米陶瓷导热材料，相当于在金属相球形材料之间搭接纳米陶瓷导热材料，可以构建更高效的导热通道；制备得到球状壳核结构材料涂层后，在其上层再涂覆一薄层导热纳米材料涂层构成双层复合材料结构，与单层导热陶瓷材料相比，导热性和绝缘性都得到提高。
28、采用本专利技术提供的绝缘陶瓷涂层涂覆在降温金属辊表面后，可以在辊表面制备得到致密的陶瓷涂层。这种致密的陶瓷涂层具有较好导热性能的同时对薄膜较好的贴附性，增加基膜在辊上的附着力，减小蒸镀过程中脱膜风险；同时由于陶瓷涂层中添加了导热性能较好的纳米材料，可以在蒸镀金属铝的过程中帮助基膜快速降温，减小膜变形风险，从而提升复合集流体的性能。
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【技术保护点】
1.一种导热复合材料，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的导热复合材料，其特征在于，所述核层选自金、银、铜、铝、氧化铝中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的导热复合材料，其特征在于，所述复合材料层和导热绝缘层中的导热陶瓷纳米材料的导热系数大于5W/m·K；
4.根据权利要求1所述的导热复合材料，其特征在于，所述导热陶瓷纳米材料的平均粒径为20-500nm。
5.根据权利要求1所述的导热复合材料，其特征在于，所述聚合物材料选自聚乙烯醇树脂、聚偏氟乙烯树脂、乙烯乙酸酯、丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、有机硅树脂、酚醛中的至少一种。
6.权利要求1～5中任一项所述的导热复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一)将作为核层的金属材料与粘结剂混合，然后加入交联剂和导热陶瓷纳米材料，混合均匀后得到复合材料层涂料；
7.根据权利要求6所述的导热复合材料的制备方法，其特征在于，所述粘结剂选自羟基硅油和可固化环氧树脂中的一种；
8.一种降温辊，其特征在于，包括金属辊，所述金属辊上包覆有权利要求1～6中任一项所述的导热复合材料；
9.根据权利要求8所述的降温辊，其特征在于，所述导热复合材料的厚度为30-200μm；其中导热绝缘层的厚度为10-100μm，复合材料层的厚度为20-100μm。
10.根据权利要求8或9所述的降温辊在制备复合集流体中的应用。
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【技术特征摘要】
1.一种导热复合材料，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的导热复合材料，其特征在于，所述核层选自金、银、铜、铝、氧化铝中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的导热复合材料，其特征在于，所述复合材料层和导热绝缘层中的导热陶瓷纳米材料的导热系数大于5w/m·k；
4.根据权利要求1所述的导热复合材料，其特征在于，所述导热陶瓷纳米材料的平均粒径为20-500nm。
5.根据权利要求1所述的导热复合材料，其特征在于，所述聚合物材料选自聚乙烯醇树脂、聚偏氟乙烯树脂、乙烯乙酸酯、丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、有机硅树脂、酚醛中的至少一种。
6.权利要求1～5中任一项所述的导热复...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈长壮，李学法，张国平，
申请(专利权)人：扬州纳力新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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