[發明專利]一種熱固性樹脂基導熱復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310636293.8
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103756252A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 林湖彬;杜崇銘;李華軍
• 申請（專利權）人: 惠州市昌億新材料有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L77/00;C08L67/06;C08L23/16;C08L69/00;C08K13/06;C08K9/12;C08K9/04;C08K9/02;C08K9/06;C08K7/28;C08K3/04;C08K3/22;C0
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕;陳文福

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技術領域

發明涉及聚合物基導熱復合材料技術領域，尤其涉及熱固性聚合物基導熱復合材料，具體涉及一種由導熱粉體表面改性的空心玻璃微球填充的熱固性樹脂物基導熱復合材料及其制備方法和應用。?

背景技術

導熱材料廣泛應用于換熱工程、采暖工程、電子信息等領域。?

傳統的導熱材料多為導熱性較好的金屬材料，但由于金屬材料的抗腐蝕性能差、導電性高、密度大、制造能耗高，限制了其在化工、電子等領域的應用。?

大多數聚合物材料具有優良的耐腐蝕性能、質量輕、絕緣性好、制造成本低等優點，但它們大多是熱的不良導體，導熱系數不大，因此要拓展其在導熱散熱領域的應用，提高導熱性能是關鍵。?

目前使用高導熱性的金屬或無機填料填充聚合物材料是比較常用的方法，這樣得到的導熱材料易加工成型，經過適當的工藝處理或配方調整可以應用于很多特殊的領域。?

聚合物基導熱復合材料是指以聚合物材料為基體，以導熱性物質為填料，經過共混分散復合而得到的，具有一定導熱功能的多相復合體系。聚合物基導熱復合材料既具有導熱功能，又具有復合物聚合物復合材料的許多優異特性，可以再較大范圍內調節材料的導電、導熱和機械性能，因而具有廣泛的應用前景。?

然而，目前采用的聚合物基體大部分為熱塑性塑料，與無機功能填料的共混采用機械共混，相容性較差，對于導熱網絡的要求較高。如發明專利201110169387.X公開了一種熱塑性聚合物基導熱復合材料，具有較高的導熱系數，但其導熱功能填料仍高達30%至40%才能形成較好的導熱網絡，并且工藝較為復雜，比重大。?

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種以熱固性樹脂為基體的，具有高導熱化、低成本化和輕質化特點的熱固性樹脂物基導熱復合材料。?

本發明的另一個目的是提供上述熱固性樹脂基導熱復合材料的制備方法。?

本發明的另一個目的是提供上述熱固性樹脂基導熱復合材料的應用。?

本發明的上述目的是通過如下方案予以實現的：?

一種熱固性樹脂物基導熱復合材料，該導熱復合材料含有基體和填充于基體內的填料，所述基體為熱固性樹脂，所述填料為改性空心玻璃微球，所述改性空心玻璃微球是表面被導熱粉體進行改性處理后所形成的表面包覆導熱粉末的空心玻璃微球。

上述導熱復合材料中，熱固性樹脂可以是指環氧樹脂、不飽和樹脂或聚氨酯樹脂或者其他可以固化的其他種類的樹脂。?

上述導熱復合材料中，空心玻璃微球采用粒徑為40μm～50μm的空心玻璃微球，以便更好的和纖維，石墨及其他導熱粉體共同構建導熱網絡；所述空心玻璃微球采用市售產品即可。?

上述導熱復合材料中，導熱粉體是微米級的氮化物、微米級的碳化物、微米級的導熱金屬氧化物、微米級的導熱碳粉和微米級的導熱石墨粉組成的混合物，該混合物中各組份的具體描述，以及該組份在混合物中的用量（重量份數）如下所示：?

所述微米級的氮化物是指粒徑為1μm～2μm的氮化鋁，用量為10-50份；

所述微米級的碳化物是指粒徑為1μm～2μm的碳化硅，用量為5-25份；

所述微米級的導熱金屬氧化物是指粒徑30μm～100μm的三氧化二鋁，用量10-40份；

所述微米級的導熱碳粉是指粒徑為30μm～100μm的導熱碳粉，用量5-30份；

所述微米級的導熱石墨粉是指粒徑為30μm～100μm的導熱石墨粉，用量為5-30份；

上述氮化鋁、碳化硅、三氧化二鋁、導熱碳粉和導熱石墨粉均為市售產品，采用不同粒徑及不同結構的導熱填料可以更好地搭建導熱網絡。

上述導熱復合材料中，本發明人通過研究后發現，對導熱粉體進行預處理后再對空心玻璃微球進行表面處理，可以實現更好的結果，其導熱粉體預處理是：將微米級的氮化物、微米級的碳化物、微米級的導熱金屬氧化物、微米級的導熱碳粉和微米級的導熱石墨粉組成的混合物經輻照活化后，經丙酮超聲分散均勻；這樣處理可以使后續導熱填料與樹脂基體更好地搭建導熱網絡，改善其與樹脂的表面相容性；所述微米級的氮化物、微米級的碳化物、微米級的導熱金屬氧化物、微米級的導熱碳粉和微米級的導熱石墨粉組成的混合物與丙酮的質量比為1:1。?