[發明專利]一種提高聚合物導電導熱性能和力學性能的方法

在審

• 申請號: 201810243936.5
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108395618A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 楊其;趙中國
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/06;C08K7/06;C09K5/14
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 劉文娟

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種同時提高聚合物導電導熱性能和力學性能的方法。本發明提供一種提高聚合物導電導熱性能和力學性能的方法，所述方法為：在聚合物中加入低熔點合金，于260℃熔融共混得聚合物/低熔點合金混合料，再將該混合料通過微注塑成型使得低熔點合金在聚合物中形成微纖維；其中，聚合物和低熔點合金的比例為：聚合物100重量份，低熔點合金1～20重量份。本發明在聚合物中加入低熔點合金，通過微注塑成型法實現了：低熔點合金在聚合物中形成形態良好的原位纖維，構成網絡結構，從而起到了增強作用，并且能夠明顯降低金屬材料的使用含量，達到較高的導電和導熱效果。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種同時提高聚合物導電導熱性能和力學性能的方法。

背景技術

導電導熱聚合物復合材料廣泛應用于生產和生活領域，要同時提高其導電導熱性能，通常向其中添加導電炭黑、導熱金屬等填料，但是添加大量的填料后勢必會降低其力學性能及其復合材料的綜合性能。

發明內容

針對上述缺陷，本發明提供一種提高聚合物導電導熱性能和力學性能的方法，所得復合材料同時具有良好的導電導熱性能和力學性能。

本發明的技術方案：

本發明要解決的第一個技術問題是提供一種同時提高聚合物導電導熱性能和力學性能的方法，所述方法為：在聚合物中加入低熔點合金，于260℃熔融共混得聚合物/低熔點合金混合料，再將該混合料通過微注塑成型使得低熔點合金在聚合物中形成微纖維；其中，聚合物和低熔點合金的比例為：聚合物100重量份，低熔點合金1～20重量份。

進一步，所述聚合物為聚丙烯、聚乙烯或聚乳酸。

進一步，所述低熔點合金是指熔點在300℃以下的金屬及其合金，通常由Bi、Sn、Pb、In等低熔點金屬元素組成。

進一步，所述微注塑成型法中：注射速度為300mm/s，注射溫度為250℃～260℃，注射壓力1200bar，模具溫度為80℃～110℃。

本發明的有益效果：

1、本發明在聚合物中加入低熔點合金，通過微注塑成型法實現了：低熔點合金在聚合物中形成形態良好的原位纖維，構成網絡結構，從而起到了增強作用，并且能夠明顯降低金屬材料的使用含量，達到較高的導電和導熱效果。

2、本發明制備原料易得簡單，成本低，并且能夠大范圍地擴大微型復合材料的工業應用，制得了原位低溫金屬纖維/聚合物合金材料。

3、本發明提供了一種新的形成原位纖維的加工方法，提高了聚合物的力學性能，沖擊性能導熱性能以及導電性能，可加工性，具有良好的尺寸穩定性；此外，該方法能夠明顯縮短加工周期。

具體實施方式：

下面結合實施例對本發明的具體實施方式做進一步的描述，并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。

實施例1

(1)將聚丙烯在80℃真空烘干12h；

(2)將干燥處理好的聚丙烯90重量份與低熔點金屬Bi10重量份放入密煉機中在260℃下進行熔融共混，共混時間為5分鐘；

(3)然后干燥造粒后進行微注射成型加工，注射速度為300mm/s，注射溫度為260℃，注射壓力1200bar，模具溫度為80℃；所得樣條的形狀為啞鈴型，尺寸為15*3*0.3mm³。將所得樣條進行力學性能和導電導熱性能的測試，其性能結果如表1所示。

表1聚丙烯及實施例1-5所得導熱聚丙烯復合材料的力學性能和導熱性能

實施例2