[發明專利]一種聚合物用改性導熱填料及其復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201911183223.5
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110845828A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 羅富彬;顏品萍;李紅周;黃寶銓;錢慶榮;陳慶華
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L67/02;C08K9/04;C08K3/38;C08K3/28;C08K3/04;C09K5/14
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 陳文

本發明屬于導熱材料領域，特別涉及一種聚合物用改性導熱填料及其復合材料的制備。其特征在于：將1?5重量份的改性劑與1?100重量份的導熱填料進行共混，得到改性導熱填料。然后將制備的改性導熱填料按照0.2?8:1的重量份比例添加至高分子基材中，共混成型，制備得到聚合物導熱復合材料。本發明利用相變材料與填料共混，制備改性粉末。當與聚合物共混時，由于溫度提升,相變材料變成液體，可促進填料的分散，降低體系粘度，從而提高所制備復合材料的導熱性能。

技術領域

本發明屬于導熱材料領域，特別涉及一種聚合物用改性導熱填料及其復合材料的制備。

背景技術

聚合物由于自身結構的因素，其導熱能力較差，大部分聚合物的導熱系數在0.2-0.5W m^-1 K^-1之間。聚合物材料的低導熱不能滿足現代設備對于散熱的需求。因此，為了提高聚合物材料的導熱系數，通常通過添加高導熱填料制備聚合物復合材料。常見的導熱填料有碳材料（石墨烯、碳納米管）、陶瓷材料（氮化硼、氧化鋁）、金屬材料（銅、銀）等。填料的添加量、種類、分散狀態、排列行為影響聚合物復合材料的導熱能力。不同填料之間的導熱系數差距較大，比如石墨烯的導熱系數接近5000W m^-1 K^-1，相比之下，氧化鋁的導熱系數則低很多。因此在制備聚合物復合材料時，針對性選擇不同的填料或者填料組合，能夠制備不同導熱能力的復合材料。盡管如此，在制備復合材料時，依然面臨眾多問題，比如填料與聚合的界面相容性問題，分散性問題，在高填充條件下保持其力學性能的問題。因此，如何制備合適的填料，是提高聚合物復合材料導熱能力的關鍵因素之一。

本發明旨在通過對單一或者多組分填料進行預處理，改善填料的表面特性，提高填料在聚合物中的添加量和分散效果，制備聚合物高導熱復合材料。本發明提供了對單一或者多組分填料的一種預處理方法及其聚合物導熱復合材料的制備方法。

發明內容

本發明的首要目的是提供一種聚合物用改性導熱填料。

本發明的另一目的在于提供一種聚合物用改性導熱填料及其復合材料的制備方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種聚合物用改性高導熱填料及其復合材料，包括以下重量份數配比的原料：將1-5重量份的改性劑與1-100重量份的導熱填料，在高于改性劑熔點的溫度條件下進行共混，得到改性導熱填料。然后將制備的改性導熱填料按照0.2-8:1的重量份比例添加至高分子基材中，共混成型，制備得到聚合物導熱復合材料。

所述的改性劑，是指不同分子量的聚乙二醇、脂肪酸類、石蠟類相變材料。

所述的導熱填料，是指石墨烯、氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、氧化鋅、碳納米管中的一種或者多種任意比例的復配組成物。

所述的共混，包括球磨、溶劑輔助攪拌、轉矩密煉。

所述高分子基材，包括熱固性和熱塑性高分子材料，指環氧樹脂、聚環氧乙烷、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂和聚酰胺。

與現有技術相比，本發明的優點在于：通過利用相變材料與填料共混，制備改性粉末。聚乙二醇等相變材料在室溫條件下以結晶固體形式存在，附著在填料表面。當與聚合物共混時，由于溫度提升, 相變材料變成液體，可促進填料的分散，降低體系粘度，從而提高所制備復合材料的導熱性能。

附圖說明

圖1 為實施例1制備的圓柱狀超高導熱復合材料照片；

圖2 為實施例1制備的長方形超高導熱復合材料照片。

具體實施方式

下面結合附圖以實施例方式對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1：