硼酸酯交联聚合物复合材料

高导热 · 超韧抗疲劳粘附

一种受肌腱-骨粘附启发的复合材料，通过界面交联同时实现了极高的界面热导率和前所未有的粘附疲劳阈值。

Zeng, Xiangliang · Fan, Jianfeng · Zeng, Xiaoliang · Yang, Cong · 夏新年

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

粘附强度

{'zh': '12.07', 'en': '12.07'} MPa

粘附韧性

{'zh': '5885.85', 'en': '5885.85'} J m⁻²

粘附疲劳阈值

{'zh': '1377.23', 'en': '1377.23'} J m⁻²

界面热导率

{'zh': '118.4', 'en': '118.4'} MW m⁻² K⁻¹

技术优势

越粘越抗疲劳

粘附疲劳阈值高达1377.23 J m⁻²，界面交联和填料能阻碍裂纹扩展，使疲劳阈值超越了传统的粘附强度与粘附能的相关性。

导热与疲劳线性相关

界面热导率与粘附疲劳阈值呈正线性相关，且相关性超过粘附强度或粘附能。这一发现意味着提升抗疲劳性能可直接转化为更高的导热能力。

一根筋扛到底

粘附韧性高达5885.85 J m⁻²，超越了许多商用结构胶，可在剧烈的机械形变下保持界面完整性。

商用基料，一做就成

直接采用市售聚丁二烯，通过简单混合与硼酸酯交联制备，无需特殊合成，易于放大。

应用场景

• 电子封装散热：直接用作芯片封装的导热胶，替代传统导热硅脂，在循环热-力载荷下保持界面稳定。
• 柔性电子导热界面：作为可拉伸设备中的热界面层，承受反复弯曲和拉伸而不脱粘、不降低导热。
• 电池热管理：用于电池模组的导热粘接层，耐受充放电引起的膨胀收缩循环，防止热失控蔓延。
• 高性能胶粘剂：提供与结构胶相当的超高韧性，同时引入导热功能，适用于需要散热的结构粘接。