[發明專利]一種本征型熱塑性導熱聚酯材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910536383.7
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110229318B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 吳昆;陳威龍
• 申請（專利權）人: 中科廣化（重慶）新材料研究院有限公司;中科檢測技術服務（廣州）股份有限公司;中科院廣州化學有限公司
• 主分類號: C08G63/672
• 分類號: C08G63/672;C08G63/193;C08G63/181;C08G63/78;C09K5/14
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 桂婷

本發明屬于導熱高分子材料領域，公開了一種本征型熱塑性導熱聚酯材料及其制備方法和應用。該本征型熱塑性導熱聚酯材料由以下兩種結構單元[I]、[II]按一定的比例無規共聚得到，結構單元[I]和[II]的結構如下所示，其中m＝1～11，n＝0～5，p＝0～5。本發明將聯苯二元醇中較強的分子間作用力引入聚酯體系中，制備出的熱塑性聚酯材料導熱性能優于一般熱塑性聚合物，且制備的材料缺陷較少，力學性能均衡穩定。

技術領域

本發明屬于導熱高分子材料領域，特別涉及一種本征型熱塑性導熱聚酯材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著高集成技術的快速發展，微電子器件體積持續縮小與及時散熱之間的矛盾日益突出，使用導熱聚合物(Thermal conductive polymers)作為封裝材料是有效解決上述矛盾的一個行之有效方案。目前工業廣泛使用的填充導熱聚合物存在的問題是：無機導熱粒子在提高聚合物導熱性的同時，也降低了自身固有的高絕緣電阻和擊穿強度，力學強度、韌性及加工性能下降。而本征型導熱聚合物則克服了上述諸多缺陷，同時擁有良好導熱、高絕緣電阻及擊穿強度、力學強度及韌性、優良的加工性能，是導熱聚合物性能發展的最終目標。相比填充導熱聚合物，本征導熱聚合物的研究才剛剛起步，由于熱固性聚合物自身的三維交聯結構，很容易通過引入局域的微觀有序結構，降低結構缺陷和聲子界面散射，構筑利于聲子傳遞通道來提高導熱。但相比熱塑性導熱聚合物，熱固性導熱聚合物聚合過程繁瑣且苛刻，成型后也不能反復加工成型。

目前，熱塑性導熱聚合物的制備主要采用單向力學拉伸、溶液和靜電紡絲等手段使聚合物分子鏈發生取向，獲得高度有序取向結構，此外基于聚合物的多層次結構，但這種方法得到的高導熱材料形狀單一，應用范圍窄，加工工藝也較為苛刻。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種本征型熱塑性導熱聚酯材料的制備方法。

本發明另一目的在于提供上述本征型熱塑性導熱聚酯材料的制備方法。

本發明再一目的在于提供上述本征型熱塑性導熱聚酯材料的應用。

本發明的目的通過下述方案實現：

一種本征型熱塑性導熱聚酯材料，其由以下兩種結構單元[I]、[II]按一定的比例無規共聚得到，結構單元[I]和[II]的結構如下所示：

其中m＝1～11，優選為3～9；n＝0～5，優選為0～2；p＝0～5，優選為0～2。

結構單元[I]和[II]的比例由單體苯基二元酸和脂肪族二元酸的投料比來決定，優選為1～9：9～1，更優選為2:8～6:4。

一種上述的本征型熱塑性導熱聚酯材料的制備方法，其主要包括以下步驟：

將聯苯二元醇、苯基二元酸、脂肪族二元酸、金屬氧化物、乙酸鹽混合，然后在氮氣或惰性氣體保護下進行預聚反應，預聚反應結束后除去反應體系中的副產物水，再繼續進行聚合反應，反應結束后即得到目標產物本征型熱塑性導熱聚酯材料。

所述的聯苯二元醇由以下方法制備得到：將聯苯二酚、含鹵素長鏈醇、碳酸鹽和溶劑混合，然后在氮氣保護下加熱回流12～36h，回流反應結束后將所得反應液純化即得聯苯二元醇。

聯苯二元醇的制備過程中，所述的含鹵素長鏈醇為含有1～11個碳原子的含鹵素長鏈醇，優選為6-氯-1-己醇、3-氯-1-丙醇、9-氯-1-壬醇中的一種；所述的碳酸鹽為碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸鈉中的一種；所述的溶劑為DMF(N，N-二甲基甲酰胺)、乙酸乙酯、甲苯中的一種；所述的聯苯二酚、含鹵素長鏈醇、碳酸鹽的用量滿足聯苯二酚、含鹵素長鏈醇、碳酸鹽的摩爾比為1:2.1～6.0:5～15；所述的純化是指將所得反應液冷卻至室溫后，過濾，向所得濾渣中加入稀鹽酸調節pH值小于等于7，然后用水洗滌至中性再烘干即得目標產物聯苯二元醇。