[發(fā)明專利]一種功能穩(wěn)定金屬有機(jī)復(fù)合材料的加工方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810015785.4
• 申請(qǐng)日: 2008-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN101265362A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫玉希
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 曲阜師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L91/06
• 分類號(hào): C08L91/06;C08K9/04;C08K3/08;C08L83/04
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• 代理人: 暫無(wú)信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬功能性復(fù)合材料領(lǐng)域，特別是涉及功能穩(wěn)定的金屬有機(jī)復(fù)合材料的加工方法。

(二)背景技術(shù)

有機(jī)類化合物一般具有較差的導(dǎo)熱、導(dǎo)電等性能，但許多有機(jī)化合物具有低熔點(diǎn)、膨脹系數(shù)大、流動(dòng)性好等特性；與有機(jī)物相比，金屬具有優(yōu)越的導(dǎo)熱、導(dǎo)電等性能，但一般金屬具有熔點(diǎn)高、熱膨脹系數(shù)小、配位能力強(qiáng)等特性。單質(zhì)金屬與有機(jī)化合物復(fù)合形成的復(fù)合材料，如塑料與金屬混合制備的金屬塑料復(fù)合材料，具有可調(diào)控的優(yōu)良的電或熱的傳導(dǎo)性能，已經(jīng)廣泛用于生產(chǎn)、生活中。但由于單質(zhì)金屬與有機(jī)化合物形成的復(fù)合材料，金屬增強(qiáng)材料與有機(jī)基體材料并不相互溶解，而是金屬原子團(tuán)分散在有機(jī)基體材料中，這樣很容易引起該類材料性能的不穩(wěn)定，尤其對(duì)于那些經(jīng)常在液體狀態(tài)下工作的金屬有機(jī)復(fù)合材料(如銅蠟復(fù)合感溫蠟)，由于金屬的密度大于有機(jī)物的密度，容易引起金屬增強(qiáng)材料從有機(jī)基體材料中沉淀分離或部分分離出來(lái)，從而造成了該類復(fù)合材料性能的很不穩(wěn)定。將這種性能很不穩(wěn)定的復(fù)合材料用于各種元器件中，會(huì)直接影響元器件的性能穩(wěn)定和使用壽命，給生產(chǎn)、生活帶來(lái)?yè)p失。如直接用銅粉、蠟制成復(fù)合感溫蠟，用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)感溫器件，由于這種復(fù)合感溫蠟中的銅粉容易與蠟分離，極易造成感溫器件性能的不穩(wěn)定，進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，甚至導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)廢。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種性能穩(wěn)定的金屬有機(jī)復(fù)合材料的加工方法。采用橋聯(lián)劑包覆微納米金屬粉增強(qiáng)體材料，并利用橋聯(lián)劑能與基體材料相互溶解的特性，將金屬增強(qiáng)材料與有機(jī)基體材料巧妙融合為一體，制成性能穩(wěn)定的功能性復(fù)合材料。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

A、增強(qiáng)材料處理：

(1)選取橋聯(lián)劑(如吡啶類、煙酸類、醇胺類、胺類、芳環(huán)酸類、脂肪酸類、氮雜環(huán)類、氨基酸類等化合物)，用適當(dāng)溶劑(如乙醇、甲醇、乙腈、丙酮、乙醚、去氧水、氯仿、環(huán)己烷、苯等)徹底溶解，用NaOH/HCl調(diào)節(jié)pH8～10值，并去氧處理，制備橋聯(lián)劑溶液備用。

(2)將微納米級(jí)金屬粉(如銅粉、鋁粉等)用酸(如鹽酸/硝酸/醋酸)酸洗后，過(guò)濾，在惰性氣體(如氮?dú)?氬氣)保護(hù)下干燥數(shù)小時(shí)后，將適量金屬粉浸泡于步驟(1)制備的橋聯(lián)劑溶液中；或者在用微納米粉碎機(jī)制備金屬粉體的過(guò)程中直接將橋聯(lián)劑蒸汽通入微納米粉碎機(jī)中；干燥后即制備了橋聯(lián)劑包覆的金屬粉增強(qiáng)材料。

B、將基體材料，如蠟、凡士林、硅油、聚烯烴等有機(jī)化合物，控制在液體狀態(tài)；在攪拌狀態(tài)下，加入適量到步驟A制備的橋聯(lián)劑包覆的金屬粉材料中，充分混合至均勻，從而制備了液體狀金屬粉有機(jī)復(fù)合材料。

C、室溫成形。對(duì)于室溫下為固體的基體材料，利用模具制造不同形狀的固體復(fù)合材料。

注明：一定要在專業(yè)人員指導(dǎo)下操作，否則可能會(huì)引起危險(xiǎn)性的后果。

(四)附圖說(shuō)明

制備功能穩(wěn)定金屬有機(jī)復(fù)合材料的工藝流程圖。

圖1中1是制備橋聯(lián)劑，2是酸洗干燥金屬粉并浸泡于橋聯(lián)劑溶液中，3是將基體材料有機(jī)化合物加入到橋聯(lián)劑包覆的金屬材料中(2+1)，4是充分混合均勻，5是模具中室溫成形。

(五)具體實(shí)施方式

因?yàn)榻饘倥c有機(jī)物混合后形成的復(fù)合材料，由于金屬并不溶解于有機(jī)物，這樣金屬容易從有機(jī)物中沉淀分離出來(lái)，尤其是液體狀態(tài)下工作的該類復(fù)合材料，在實(shí)際應(yīng)用中，很容易造成其制品的性能不穩(wěn)定。橋聯(lián)劑既可以對(duì)金屬粉增強(qiáng)材料實(shí)現(xiàn)有效包覆，又可以與有機(jī)物基體相互溶解。在金屬有機(jī)復(fù)合材料中加入橋聯(lián)劑后，通過(guò)橋聯(lián)劑實(shí)現(xiàn)了金屬增強(qiáng)體與有機(jī)基體的連接作用，從而解決了金屬粉在有機(jī)基體材料中的沉淀分離問(wèn)題，進(jìn)而制備出性能穩(wěn)定的金屬有機(jī)復(fù)合材料。

實(shí)施例1

稱取16g鄰菲咯啉，完全溶于100ml無(wú)水乙醇中，制備鄰菲咯啉溶液；稱取30g微納米級(jí)銅粉，用3mol/L鹽酸浸泡24h，鹽酸用量以浸過(guò)銅粉為準(zhǔn)過(guò)濾。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，徹底干燥酸洗后的銅粉6h；在攪拌狀態(tài)下，將酸洗干燥后的銅粉浸泡于鄰菲咯啉溶液中，并用NaOH/HCl調(diào)節(jié)pH值在8-10之間，12h后，160℃干燥15h，制備出橋聯(lián)包覆金屬銅粉體材料；稱取20g?C₃₂烷，加熱至90℃，保持2h后，攪拌狀態(tài)下，迅速加入包覆后的銅粉，繼續(xù)攪拌13h；冷卻，成形，即可制得銅蠟復(fù)合材料。

實(shí)施例2