[0001] 本发明涉及一种软弹性导热纤维膜的制备技术，可用于电子元器件中的热界面材料和电池的温度热控，属导热复合材料领域。

[0002] 随着便携式设备及柔性器件的飞速发展，电子元器件的功率及集成度不断提高，热管理问题逐渐成为制约微电子工业的瓶颈之一。作为连接热源与散热结构的核心元件，柔性高导热热界面材料在热管理设备中通常起着至关重要的作用，因而具有广阔的市场前景。高分子聚合物材料具有轻质、柔软、易加工成型、良好的力学性能、耐化学腐蚀、电绝缘、低成本等优势，在各类电子器件中获得广泛应用。然而大多数聚合物热导率低，难以满足现代电子设备中散热的要求。因此制备兼具高导热和柔弹性的高分子聚合物材料极具创新和挑战。

[0003] 近年来，柔弹高导热高分子聚合物材料因其广阔的市场前景被广泛关注。黄兴溢课题组采用同轴静电纺丝、静电喷涂和热压法相结合的策略，制备了一种具有芯‑鞘结构和高取向互连氮化硼纳米片(BNNS)网络结构的高导热相变纳米复合材料(PCN)薄膜。经分析发现，该芯‑鞘结构具有良好的封装效果，防止相变组分泄漏，并赋予PCN优异的柔性，同时‑保持较高的相变焓；而高取向BNNS互连网络使PCN薄膜表现出超高的面内热导率(28.3W m
1 ‑1
K )，然而相变材料本身导热性能差、高温下易泄漏等缺点限制了其应用。张楠课题组通过共混和浸渍法，成功地制备了一种由聚酰胺(PA)、苯乙烯‑乙烯/丙烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)和乙二醇(EG)组成的新型三元复合相变材料，SEPS不仅使复合材料具有一定的灵活性，而且还与EG协同形成一个逐层的结构来限制液体PA。EG被选为导热填料，因为它对PA具有良好的相容性和吸收性，在热剥离之前，用去离子水对可膨胀石墨进行预洗涤，在65℃的恒温箱中干燥约24h。新型PA/SEPS/EG复合材料具有较高的导热性能、良好的灵活性，在热管理领域是一个比较有前途的候选材料，但是依旧无法克服相变材料本身存在的劣势。而利用同轴湿法纺丝技术，以掺杂了氮化硼(BN)的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)为鞘层，液态金属(LMs)作为芯层，制备了具有芯鞘结构的高导热高回弹热塑性聚氨酯弹性体/氮化硼‑液态金属(TPU/BN‑LMs)纤维。将纤维编织得到网状编织体，空隙内填充TPU/BN，制备得到热塑性聚氨酯弹性体/氮化硼‑液态金属/热塑性聚氨酯弹性体‑氮化硼(TBLTB)软弹性导热纤维膜兼具高导热与回弹性，是理想的柔性高导热热界面材料。

[0020] 下面给出本发明的3个实施例，是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。

[0021] 实施例1

[0022] 1)TPU/BN‑LMs纤维的制备：采用湿法同轴纺丝的方法，喷丝头I号口连接含有10mL TPU/BN纺丝原液的针管A，喷丝头II号口连接含有10mL液态金属(LMs)的针管B，同时挤压针管，TPU/BN‑LMs细流从喷丝孔眼中压出进入凝固浴(温度为85℃的硅油)后析出而形成纤维，将制得的纤维从硅油中拿出，在室温下干燥1h制得TPU/BN‑LMs纤维。

[0023] 2)TPU/BN‑LMs纤维编织体的制备：将制得的单根TPU/BN‑LMs纤维置于编织板上进行平纹编织，每一条位于纬线的纤维与位于经线的纤维彼此交叉，位于经线处的纤维先穿过位于纬线处纤维的上面、然后再穿到其下面，依此类推，这样就制得了具有网状结构的TPU/BN‑LMs纤维编织体。

[0024] 3)TBLTB软弹性导热纤维膜的制备：在TPU/BN‑LMs纤维编织体缝隙中均匀涂覆10mL TPU/BN混合液，在室温下放置2h，待其凝固后就形成了厚度为3mm的TBLTB膜。

[0025] 实施例2

[0026] 1)TPU/BN‑LMs纤维的制备：采用湿法同轴纺丝的方法，喷丝头I号口连接含有5mL TPU/BN纺丝原液的针管A，喷丝头II号口连接含有5mL液态金属(LMs)的针管B，同时挤压针管，TPU/BN‑LMs细流从喷丝孔眼中压出进入凝固浴(温度为80℃的硅油)后析出而形成纤维，将制得的纤维从硅油中拿出，在室温下干燥1h制得TPU/BN‑LMs纤维。

[0027] 2)TPU/BN‑LMs纤维编织体的制备：将制得的单根TPU/BN‑LMs纤维置于编织板上进行平纹编织，每两根位于纬线的纤维与两根位于经线的纤维彼此交叉，位于经线处的纤维先穿过位于纬线处纤维的上面、然后再穿到其下面，依此类推，这样就制得了具有网状结构的TPU/BN‑LMs纤维编织体。

[0028] 3)TBLTB软弹性导热纤维膜的制备：在TPU/BN‑LMs纤维编织体缝隙中均匀涂覆15mL TPU/BN混合液，在室温下放置2h，待其凝固后就形成了厚度为4mm的TBLTB膜。

[0029] 实施例3

[0030] 1)TPU/BN‑LMs纤维的制备：取13.5g TPU加入含有37.5g DMF的烧杯中，在25℃下磁力搅拌2h使TPU完全溶解于DMF制得前驱体溶液，然后将2.25g的BN分散在22.5g的DMF的混合溶剂中，超声处理1h后加入前驱体溶液中，在室温下搅拌12h得到TPU/BN纺丝原液。

[0031] 2)TPU/BN‑LMs纤维编织体的制备：将制得的单根TPU/BN‑LMs纤维置于编织板上进行平纹编织，每三根位于纬线的纤维与三根位于经线的纤维彼此交叉，位于经线处的纤维先穿过位于纬线处纤维的上面、然后再穿到其下面，依此类推，这样就制得了具有网状结构的TPU/BN‑LMs纤维编织体。

[0032] 3)TBLTB软弹性导热纤维膜的制备：在TPU/BN‑LMs纤维编织体缝隙中均匀涂覆20mL TPU/BN混合液，在室温下放置2h，待其凝固后就形成了厚度为5mm的TBLTB膜。

[0033] 以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。