[發明專利]一種聚酰胺與石墨烯高導熱納米復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810584743.6
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN109082109A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 甘秋洋;陳亦奇
• 申請（專利權）人: 廈門泰啟力飛科技有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L77/06;C08K13/02;C08K3/04;C08K5/544;C08K5/41;C08K5/5435;C08J3/22
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本發明公開了一種聚酰胺與石墨烯高導熱納米復合材料，所述復合材料的原料組成及其重量百分比為：聚酰胺48?60%、石墨烯劑20?30%、鱗片石墨15?28%、硅烷偶合劑0.12~0.18%、分散劑0.12~0.18%、抗氧劑0.22~0.27%，所述石墨烯劑選自氧化還原石墨烯或氧化石墨烯中的一種或多種。本發明通過采用氧化還原的石墨烯或氧化石墨烯，使聚酰胺具有良好的導熱性能，有效提高復合材料的導熱率，進而確保復合材料可以對LED照明組件、IC等電子元件進行有效散熱，達到延長電子元件使用壽命的效果。

技術領域

本發明涉及一種聚酰胺納米復合材料，特別是一種聚酰胺與石墨烯高導熱納米復合材料及其制備方法。

背景技術

電子與光電產業中，材料的導熱性能極為重要，一直以來都是備受關注與研究的議題，特別是在消費性電子產品與 LED照明市場中，散熱效果與產品的使用壽命直接相關，材料導熱性能較差極易導致產品長時間處于工作狀態，造成產品使用壽命下降。高分子材料具有質量輕、耐腐蝕性能、強韌物性和優良的加工性等優點，可輕易實現電子產品獲得輕薄化的目標，但普通的高分子材料導熱性較差，導致LED照明組件、IC散熱性較差，造成電器元件的使用壽命受到較大的負面影響。

聚酰胺樹脂，英文名稱為polyamide，為工程塑料中產量需求最大、用途最廣的品項。廣泛應用于機械、汽車零配件、電器產品、紡織品、化工設備和航空等領域。其主要特點為優良的力學性能、機械強度高、強韌性好、具電絕緣性、耐熱變形溫度高與耐磨耗性好等優點。聚酰胺本身的導熱性能較差。為了使身為熱絕緣體的聚酰胺成為良好的熱導體，通常需要添加大量的導熱填充物或無機合金導體并且透過繁復的制程才能使聚酰胺獲得穩定的生產批次均勻度與優良的導熱性能。

石墨烯材料經研究顯示為目前世界上應用材料中擁有最高散熱系數的物質，約是銅的14倍、石墨的3.5倍，且具有非常優異的力學性能與化學穩定性。因此石墨烯被認為最適合解決目前LED照明和消費性電子產品散熱問題。

發明內容

本發明提供了一種聚酰胺與石墨烯高導熱納米復合材料及其制備方法，以至少解決現有技術中聚酰胺樹脂導熱率較低的問題。

本發明目地在于提供了一種聚酰胺與石墨烯高導熱納米復合材料，所述復合材料的原料組成及其重量百分比為：聚酰胺48-60%、石墨烯劑20-30%、鱗片石墨15-28%、硅烷偶合劑0.12~0.18%、分散劑0.12~0.18%、抗氧劑0.22~0.27%，所述石墨烯劑選自氧化還原石墨烯或氧化石墨烯中的一種或多種。

進一步地，復合材料的原料組成及其重量百分比為：聚酰胺54.5%、石墨烯劑25%、鱗片石墨20%、硅烷偶合劑0.15%、分散劑0.1%、抗氧劑0.25%。

更進一步地，所述聚酰胺選自聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺46、聚酰胺612中的一種或多種，且所述聚酰胺的流動指數為3g/10min - 10g/10min。

更進一步地，所述石墨烯劑中石墨粒徑為50nm - 100nm。

更進一步地，所述硅烷偶合劑選自γ―氨丙基三乙氧基硅烷或γ―(2 , 3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種。

更進一步地，所述抗氧劑選自Antioxidant 1098、168、1010、626或1076中的一種或多種。

更進一步地，所述聚酰胺包括聚酰胺6、聚酰胺610、全氟烷基乙醇，所述聚酰胺中聚酰胺6、聚酰胺610、全氟烷基乙醇的重量比為（5-10）：（3-15）：（0.1-1）。

本發明的另一目地在于提供了上述聚酰胺與石墨烯高導熱納米復合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將聚酰胺至熱風循環干燥設備中在95-115℃下干燥除水4—6小時；