[發明專利]一種具有增韌與擴鏈功能的核-殼結構導熱粉體及其制備方法

有效

• 申請號: 201610062107.8
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105694109B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 徐衛兵;宋善寒;楊鵬宇;周正發;任鳳梅;馬海紅
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C08K13/06
• 分類號: C08K13/06;C08K9/10;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/34;C08K3/22;C08K3/28;C08K3/38;C08L101/08;C08L101/02
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 孫永剛

本發明提供一種具有增韌與擴鏈的核?殼結構導熱粉體及其制備方法，導熱粉體表面包裹一層具有增韌且末端含有環氧基團的有機物，不僅實現了無機導熱粉體在末端帶有羧基或氨基的工程塑料中的良好分散，大大增加導熱工程塑料的用量，而且在加工過程中該具有增韌與擴鏈功能的核?殼結構導熱粉體末端的環氧基團可以作為末端帶有羧基或氨基的工程塑料的擴鏈劑，大大增加了末端帶有羧基或氨基的工程塑料的導熱性能的同時，力學性能也能滿足實際需求，克服了傳統無機導熱粉體和工程塑料的相容性較差，導致力學性能下降等缺點。

技術領域

本發明涉及工程塑料導熱技術領域，具體涉及一種具有增韌與擴鏈功能的核-殼結構導熱粉體及其制備方法。

背景技術

導熱材料在社會發展、科技進步上的地位越來越重要，幾乎各個行業都離不開導熱材料。社會的發展促使著導熱材料的發展，現代社會是個高度信息化的社會，電子、汽車行業占據了人們生活中很重要的位置，而導熱材料在其扮演著舉足輕重的作用，隨著科技的進步，人們也對導熱材料提出了更新、更高的要求。除導熱性外，還希望材料具有優良的綜合性能如質輕、易工藝化、力學性能優異等。金屬導熱材料已經遠遠不能滿足更加集成化的電子產業，導熱工程塑料由于具有質輕、耐化學腐蝕、易加工成型、電絕緣性能優異、力學及抗疲勞性能優良等優異的特點，在導熱材料方面發揮著重要的角色。

導熱工程塑料是一種應用廣泛的民用及工業用材料，具有良好的耐熱性、耐候性、耐藥品性、電絕緣性，吸水性小，光澤良好。隨著全球信息化浪潮，高信息產業和電器產業的蓬勃發展，電器所具有的功能越來越強大，隨著中國經濟社會的發展，導熱工程塑料在電子信息化的道路中扮演的重要角色，導熱工程塑料的用途也越來越多。

導熱工程塑料的制備主要通過添加導熱填料和基質之間共混，再通過傳統的高聚物加工方法制備。相對來說，工藝比較簡單，而且成本也不高，實用價值和研究價值都很高，但是由于導熱填料和工程塑料的相容性較差，一般的填充型的導熱填料會使工程塑料的力學性能會有所下降，是現在生產導熱工程塑料存在的一個問題。一般來說，導熱填料表面有大量羥基存在，在與工程塑料共混制備導熱工程塑料之前，都會進行表面處理。添加硅烷偶聯劑是表面處理常用的方法，偶聯劑處理過的粉體活化度會增加，有些偶聯劑甚至還可以起到擴鏈的作用。但是共混后制備的導熱工程塑料的韌性一般不會增加，甚至會降低。因此，既具有增韌與擴鏈的導熱粉體對導熱工程塑料的生產意義重大。

專利申請號為CN201110059931.5的發明專利公開了一種具有核殼結構的碳包覆碳化硅納米粉末的制備方法，利用石墨電弧放電方法，在碳化硅表面包裹一層碳層，制備了一種以碳化硅為核、碳為殼的核殼結構納米粉末；通過在碳化硅表面包裹碳層，在不破壞其本身原有的化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好的基礎上，提高碳化硅的表面活性，但是仍然沒有解決相容性較差等問題。

發明內容

本發明提供一種具有增韌與擴鏈功能的核-殼結構導熱粉體及其制備方法，以無機導熱粉體為核，以具有增韌且帶有環氧基團的有機物為殼層，利用其優異的導熱與增韌性能和獨特的擴鏈性能，填充末端帶有羧基或氨基的工程塑料，制得的導熱工程塑料導熱性能好，力學性能優良。

為解決上述技術問題，本發明提供一種具有增韌與擴鏈功能的核-殼結構導熱粉體制備方法，包括以下步驟：

步驟（1）、將無機導熱粉體干燥后加入到高速混合機中，升溫，將氨基硅烷偶聯劑水解液噴灑到無機導熱粉體上混合，混合結束后，將其放入烘箱干燥，得到表面帶有氨基的無機導熱粉體；

步驟（2）、將表面帶氨基的無機導熱粉體加入高速混合機，升溫，噴入兩端帶環氧基團的二縮水甘油醚，混合，得到具有增韌與擴鏈功能的核-殼結構的導熱粉體。

優選的是，所述步驟（1）中的無機導熱粉體為100-150重量份，氨基硅烷偶聯劑水解液為6-20重量份，步驟（2）中的兩端帶環氧基團的二縮水甘油醚為4-13重量份。