[發明專利]一種高分子導熱復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911141014.4
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110862686A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 包晨露;張松迪;袁濤;俞康康;劉建平
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K3/04;C08L63/00;C08K7/18;C08L25/06;C08F112/08;C08K3/08;C08L29/04;C08L67/04;C08K7/24
• 代理公司: 北京悅和知識產權代理有限公司 11714
• 代理人: 田昕

1.一種高分子導熱復合材料，其特征在于：其包括下述質量分數比的原料制成，導熱填料：高分子材料：助劑＝(1％-95％):(1％-98％):(0-94％)，高分子導熱復合材料結構致密無孔洞。

2.根據權利要求1所述的一種高分子導熱復合材料，其特征在于：所述高分子導熱復合材料致密無孔洞的結構通過超重力技術得到。

3.根據權利要求1所述的一種高分子導熱復合材料，其特征在于，所述的導熱填料、高分子材料與助劑的質量分數比為(5％-80％)：(10％-80％)：(0-80％)。

4.根據權利要求1-3任意一項所述的一種高分子導熱復合材料，其特征在于：所述的導熱填料是氧化物、氫氧化物、氮化物、碳材料、金屬中一種或多種材料組合；優選，所述的氧化物為氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂、氧化鈹中一種或多種，優選氧化鋁、氧化鋅中一種或多種；優選，所述氫氧化物為氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鋅中一種或多種，優選氫氧化鋁；優選，所述氮化物為氮化硼、氮化硅、氮化鋁中一種或多種，優選氮化硼、氮化鋁中一種或多種；優選，所述碳材料為石墨、膨脹石墨、石墨納米片、石墨烯、石墨烯納米片、氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、富勒烯、金剛石、碳納米管、碳納米纖維、碳纖維、石墨纖維、炭黑、碳化硅、碳化硼、碳化鋯、碳化鈣、碳化鉻、碳化鎢、碳化釩中一種或多種，優選石墨、膨脹石墨、碳納米纖維、石墨納米片、石墨烯、碳納米管、碳纖維、碳化硅中一種或多種；優選，所述金屬為金、銀、鋁、銅、鎂、鐵、鎢、鉬、鋅、錳、鈦等金屬或其合金的粉末、納米片、納米線、納米管中一種或多種，優選銅、銀、鋁中一種或多種。

5.根據權利要求4所述的一種高分子導熱復合材料，其特征在于，所述的導熱填料粒徑為0.1-500μm，優選粒徑為1-100μm。

6.根據權利要求1-3任意一項所述的一種高分子導熱復合材料，其特征在于：所述高分子材料的原料制成具有流動性的高分子單體、低聚體、預聚體、溶液或乳液中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的一種高分子導熱復合材料，其特征在于：所述的高分子材料為聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、環氧樹脂、酚醛樹脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、不飽和聚酯、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺、聚丙烯酰胺、聚偏氟乙烯、聚異丁烯、聚丁二烯、聚丙烯腈、聚苯并惡嗪、聚二甲基硅氧烷、丁苯橡膠、丁腈橡膠、苯乙烯嵌段聚合物、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚芳醚、聚芳酯、聚醚砜、聚對苯二甲酸乙二酯、聚異丁烯、聚苯醚、聚砜、有機硅塑料、聚烯烴熱塑彈性體、熱塑性彈性體、硅橡膠、有機硅橡膠彈性體、聚乳酸中的至少一種；進一步優選所述高分子材料包括為硅橡膠，環氧樹脂，天然橡膠，聚酰胺，聚氨酯，丁腈橡膠，聚苯乙烯、聚乳酸中的至少一種。

8.根據權利要求1-3任意一項所述的一種高分子導熱復合材料，其特征在于：所述助劑包括增塑劑、增韌劑、增強劑、阻燃劑、引發劑、硫化劑或固化劑中的至少一種。

9.一種高分子導熱復合材料的制備方法，其特征在于：將導熱填料、高分子材料的原料與助劑形成的混合物在離心裝置上進行離心，通過離心產生的超重力消除混合物內部的孔洞，排除混合物中的殘留氣泡，促使導熱填料在混合物中形成緊密堆積的混合物，將混合物聚合或干燥后即得；優選，所述離心速度500-50000rpm，離心時間3-300min。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述的高分子材料的原料以單體、低聚體或預聚體的形式與導熱填料、助劑形成混合物，可以通過聚合的方法將混合物制成高分子導熱復合材料；或所述的高分子材料的原料以溶液或乳液的形式與導熱填料、助劑形成混合物，可以通過干燥的方法將混合物制成高分子導熱復合材料。