[發明專利]一種石墨烯導熱塑料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810034825.3
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108410009A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 金闖
• 申請（專利權）人: 太倉斯迪克新材料科技有限公司
• 主分類號: C08K3/04
• 分類號: C08K3/04;C08L63/00;C08L61/06;C08L67/06;C08L75/04;C08L67/02;C08L77/00;C01B32/184;C01B32/194
• 代理公司: 蘇州凱謙巨邦專利代理事務所(普通合伙) 32303
• 代理人: 丁劍

一種石墨烯導熱塑料及其制備方法，它涉及導熱塑料技術領域，具體設計一種石墨烯導熱塑料及其制備方法。按比例占比，所述石墨烯導熱塑料包含改良石墨烯2％?10％、有機合成樹脂88％?96％、增塑劑0.1％?1％、助劑0.2％?2％。制備一種石墨烯導熱塑料的方法，包含以下步驟：a、制備改良石墨烯；b、石墨烯導熱塑料的制備：按照改良石墨烯2％?10％、有機合成樹脂88％?96％、增塑劑0.1％?1％、助劑0.2％?2％的比例將它們混合均勻后，加入雙螺桿擠出機機筒內，在180?300攝氏度下將它們進行熔融反應混合，然后雙螺桿擠出機機筒擠出造粒后得到石墨烯導熱塑料。本發明有益效果為：它結構和制備過程簡單，在只需較少石墨烯含量的情況下就能達到較高的導熱率，有利于滿足目前電子等產品的封裝要求。

技術領域

本發明涉及導熱塑料技術領域，具體設計一種石墨烯導熱塑料及其制備方法。

背景技術

石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個原子層厚度的準二維材料，所以又叫做單原子層石墨。石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產方法為化學氣相沉積法(CVD)。作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為黑金，是新材料之王，科學家甚至預言石墨烯將徹底改變21世紀。極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產業革命。

由于石墨烯的導熱特性常常被用來制備導熱塑料。導熱塑料具有易加工成型、產品設計自由度高、成本低廉等優點，是傳統鋁合金導熱材料的優良替代品。由于塑料自身熱導率很低，導熱塑料通常通過金屬氧化物粉末、金屬氮化物粉末、石墨粉末等導熱材料填充賦予其導熱性能。但由于這些填料自身導熱性不高，制備高熱導率材料時需要十分高的填充量，這不僅增加材料加工成型難度，同時還會損害其基本力學性能，難以滿足現代電子封裝技術的發展要求。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種石墨烯導熱塑料及其制備方法，它能解決目前導熱塑料的導熱性能不高，制作成本比較高，難以滿足現代電子等產品封裝需求的缺陷。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案是：按比例占比，所述石墨烯導熱塑料包含改良石墨烯2％-10％、有機合成樹脂88％-96％、增塑劑0.1％-1％、助劑0.2％-2％。

所述改良石墨烯為通過有機硅高聚物為還原劑對氧化石墨烯進行還原的石墨烯。

所述改良石墨烯為單層石墨烯或2-8層石墨烯結構。

所述有機合成樹脂為環氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、不飽和聚酯樹脂、離子交換樹脂、氨基樹脂、有機硅樹脂、聚酰胺樹脂、脲醛樹脂、聚氨酯樹脂、呋喃樹脂、尼龍、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯中的一種或幾種。

所述增塑劑為鄰苯二甲酸二酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸甲苯基丁(BBP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二丙酯(DPrP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二戊酯(DPP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)的一種或幾種。

所述助劑為為芥酸酰胺、油酸酰胺、乙撐雙硬脂酰胺、石蠟、硅酮粉、硅酮母粒中一種或幾種。

制備一種石墨烯導熱塑料的方法，包含以下步驟：

c、制備改良石墨烯；

d、石墨烯導熱塑料的制備：按照改良石墨烯2％-10％、有機合成樹脂88％-96％、增塑劑0.1％-1％、助劑0.2％-2％的比例將它們混合均勻后，加入雙螺桿擠出機機筒內，在180-300攝氏度下將它們進行熔融反應混合，然后雙螺桿擠出機機筒擠出造粒后得到石墨烯導熱塑料。

所述制備改良石墨烯包含以下步驟：