[發(fā)明專利]一種輕質、導熱絕緣聚合物硬質泡沫材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710935091.1
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號: CN107722157B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 周文英;寇雨佳
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F212/36;C08F2/44;C08K3/38;C08J9/08;C08J9/00;C09K5/14;C08L25/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

一種輕質、導熱絕緣聚合物硬質泡沫材料及其制備方法，將苯乙烯、二乙烯苯和失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到容器中，密封后攪拌，混合均勻；然后攪拌下逐滴加入水，滴畢，攪拌1～2小時；再加入氮化硼納米粒子，攪拌40～45小時；最后加入偶氮二異丁腈，攪拌3～5小時，得到混合液，其中，所有攪拌的過程均在密封下進行；將混合液密封并于60～65℃下加熱20～24小時；烘干后處理。本發(fā)明制作的導熱絕緣聚合物泡沫材料具有輕質、高強和較高熱導率特點，顯著降低了目前填充導熱聚合物的質量和密度。該導熱聚合物泡沫材料制備工藝相對簡便，加工性能良好。

技術領域

本發(fā)明屬于材料和化工領域，涉及一種導熱聚合物泡沫，具體涉及一種輕質、導熱絕緣聚合物硬質泡沫材料及其制備方法。

背景技術

聚合物泡沫因其獨特的結構，具有輕質、高強及其他許多性能，聚合物泡沫具有很低的導熱性能，常用作絕熱材料，在保溫和采暖等工程領域具有重要應用。此外，聚合物泡沫因為其輕質、高強等優(yōu)勢，在航空、航天領域獲得廣泛應用。

當前，導熱聚合物復合材料均屬于密實結構材料，因為空氣的低熱導率使得聚合物泡沫的導熱性能極低，故各類填充型導熱聚合物具有比較高的密度。聚合物中導熱粒子通常在65％甚至以上時，聚合物才能獲得良好導熱性能，因此，填充型導熱聚合物密度大，在用作航空及航天器件的散熱及熱控制材料時，因為自身密度大原因受到很大限制。眾所周知，航天器件的飛行速度和航程與自身重量及密度密切相關，因此，減少航天器的重量利于提高飛行速度和航程。對于航天和航空領域使用的導熱聚合物，如果有效降低導熱聚合物的重量和密度，保持導熱性能，則可有效代替當前的導熱聚合物。相比密實聚合物，泡沫聚合物的密度僅為前者幾分之幾。因此，制備導熱聚合物泡沫材料可滿足輕質和導熱需求，這在飛行器和航天領域具有重要潛在應用和價值。

為適應航天及飛行器的電子器件等散熱及傳熱需求，有效降低器件和材料密度和重量，有必要制備一種同時具有輕質和導熱絕緣性能的聚合物泡沫材料。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種輕質、導熱絕緣聚合物硬質泡沫材料及其制備方法。

為達到上述目的，本發(fā)明可通過以下方案來實現(xiàn)：

一種輕質、導熱絕緣聚合物硬質泡沫材料，包括A組分和B組分，A組分按質量百分比計，包括

B組分

氮化硼粒子

氮化硼粒子占苯乙烯、二乙烯苯、失水山梨糖醇脂肪酸酯、偶氮二異丁腈的總質量的25-30％。

氮化硼納米粒子的厚度100～150nm，長度1～3微米。

一種輕質、導熱絕緣聚合物硬質泡沫材料的制備方法，包括以下步驟：

1)混合液制備

將苯乙烯、二乙烯苯和失水山梨糖醇脂肪酸酯加入到容器中，密封后攪拌，混合均勻；然后攪拌下逐滴加入水，滴畢，攪拌1～2小時；再加入氮化硼納米粒子，攪拌40～45小時；最后加入偶氮二異丁腈，攪拌3～5小時，得到混合液，其中，所有攪拌的過程均在密封下進行；

2)凝膠交聯(lián)、發(fā)泡、后續(xù)熱處理

將混合液密封并于60～65℃下加熱20～24小時；

3)烘干后處理

取試樣，烘干水分，得到輕質、導熱絕緣聚合物硬質泡沫材料。

本發(fā)明進一步的改進在于，在300～400rpm速度下攪拌1～2小時。

本發(fā)明進一步的改進在于，于400～500rpm速度下攪拌40～45小時。

本發(fā)明進一步的改進在于，烘干是在60～65℃下加熱40～48小時。