[發明專利]一種酚酞基聚芳醚酮-碳納米管接枝物及其制備方法、聚醚醚酮導熱復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210183975.7
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114507356A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 牟建新;溫豐宇;李澍;陳瑞;成霖;馬杰潤
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C08L61/16;C08L87/00;C09K5/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 申素霞

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種酚酞基聚芳醚酮?碳納米管接枝物及其制備方法、聚醚醚酮導熱復合材料及其制備方法。本發明提供的酚酞基聚芳醚酮?碳納米管接枝物的制備方法，包括以下步驟：在還原劑作用下，將酚酞基聚芳醚酮進行還原反應，得到羥基化酚酞基聚芳醚酮；在氧化劑作用下，將碳納米管進行氧化反應，得到羧基化碳納米管；將所述羥基化酚酞基聚芳醚酮、羧基化碳納米管、二甲基氨基吡啶、二環己基碳二亞胺與有機溶劑混合，進行接枝反應，得到酚酞基聚芳醚酮?碳納米管接枝物。采用本發明提供的方法制備的酚酞基聚芳醚酮?碳納米管接枝物作為填料對聚醚醚酮進行改性，所得聚醚醚酮導熱復合材料具有優異的導熱能力。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種酚酞基聚芳醚酮-碳納米管接枝物及其制備方法、聚醚醚酮導熱復合材料及其制備方法。

背景技術

塑料做為一種廣泛使用的高分子材料，因其質量輕、耐酸堿腐蝕性好、加工溫度低等優點，在許多領域中已逐漸代替金屬材料使用。隨著通信電子技術的發展，集成電路的體積逐漸縮小，5G通信技術逐漸普及，現如今對材料的散熱能力提出了更高的要求，而塑料的低導熱系數成為了桎梏其更加廣泛應用的障礙。

聚醚醚酮作為一種特種工程塑料，具有遠超普通工程塑料的力學強度、耐腐蝕性能、耐輻射能力、耐熱等級以及耐疲勞能力等。但同時聚醚醚酮也存在著與其他工程塑料同樣的導熱系數低的問題，僅為0.15～0.20W/K，所以改善聚醚醚酮的導熱能力顯得十分重要。

改善聚合物導熱能力常常采用引入填料的方法，碳納米管具有較好的導熱性能，但將碳納米管作為填料使用時，碳納米管與聚合物形成的復合材料的導熱性仍有待提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種一種酚酞基聚芳醚酮-碳納米管接枝物及其制備方法、聚醚醚酮導熱復合材料及其制備方法，采用本發明提供的方法制備的酚酞基聚芳醚酮-碳納米管接枝物作為填料對聚醚醚酮進行改性，所得聚醚醚酮導熱復合材料具有優異的導熱能力。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種酚酞基聚芳醚酮-碳納米管接枝物的制備方法，包括以下步驟：

在還原劑作用下，將酚酞基聚芳醚酮進行還原反應，得到羥基化酚酞基聚芳醚酮；

在氧化劑作用下，將碳納米管進行氧化反應，得到羧基化碳納米管；

將所述羥基化酚酞基聚芳醚酮、羧基化碳納米管、二甲基氨基吡啶、二環己基碳二亞胺與有機溶劑混合，進行接枝反應，得到酚酞基聚芳醚酮-碳納米管接枝物。

優選地，所述還原劑包括硼氫化鈉；所述還原反應的溫度為120～130℃，時間為0.5～1.5h。

優選地，所述碳納米管為多壁碳納米管；所述碳納米管的外徑為40～80nm，長度為5～15μm。

優選地，所述氧化劑為濃硝酸與濃硫酸的混合物，所述濃硝酸的質量分數為65～68％，所述濃硫酸的質量分數為96～98％，所述氧化劑中濃硝酸與濃硫酸的質量比為1：(2.6～3.1)；所述氧化反應的溫度為50～52℃，時間為2～4h。

優選地，所述接枝反應的溫度為48～52℃，時間為60～72h。

上述技術方案所述制備方法制備得到的酚酞基聚芳醚酮-碳納米管接枝物。

本發明提供了一種聚醚醚酮導熱復合材料，制備原料包括聚醚醚酮以及上述技術方案所述的酚酞基聚芳醚酮-碳納米管接枝物，所述聚醚醚酮導熱復合材料中酚酞基聚芳醚酮-碳納米管接枝物的質量分數為5～30％。

本發明提供了上述技術方案所述聚醚醚酮導熱復合材料的制備方法，包括以下步驟：

將酚酞基聚芳醚酮-碳納米管接枝物與聚醚醚酮混合后進行熱壓成型，得到聚醚醚酮導熱復合材料。