[发明专利]一种兼具高效导热性和优异力学性能的高分子基绝缘导热复合材料

权利要求书

1.一种兼具高效导热性和优异力学性能的高分子基绝缘导热复合材料，其特征在于所述复合材料的制备方法包括如下步骤：

第一步：将聚合物基体、导热填料按所需比例，在高速混合机中预混合，形成预混物，并真空干燥处理，待用；

第二步：将干燥后的预混物经过双螺杆挤出、造粒，形成颗粒状预混物，并再次进行干燥处理；

第三步：将干燥后的颗粒状预混物，由挤出机、汇流器、力组装单元、冷却出料机构构成的多级拉伸装置进行挤出成型，制备出内部填料高度分散和几乎完全取向的高效绝缘导热且兼具优异力学性能的高分子基板材、片材或薄膜材料；

所述聚合物基体为热塑性塑料或热塑性弹性体中的一种；所述导热填料以导电导热填料为主要填充材料，还可添加所需量的绝缘导热填料；

所述的力组装单元可使通过的熔体首先在垂直于流动方向被分割成大小相等的两部分，然后分别进入向上和向下的两个流道，在向前推进的过程实现双向扩张，最终达到与被分割前具有相等宽度时再上下叠合形成统一体。

2.根据权利要求1所述的一种兼具高效导热性和优异力学性能的高分子基绝缘导热复合材料，其特征在于所选用的导热填料中的导电导热填料为石墨、炭黑、石墨烯、碳纳米管，铜、银、金、铝、镍中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种兼具高效导热性和优异力学性能的高分子基绝缘导热复合材料，其特征在于所选用的导热填料中的绝缘导热填料为碳化硅、碳化硼、碳化钛、碳化锆、碳化铬、碳化钨、氮化硅、氮化硼、氮化铝、氧化铍、氧化铝和氧化锌中的一种或几种。

4.根据权利要求1或2所述的一种兼具高效导热性和优异力学性能的高分子基绝缘导热复合材料，其特征在于导热填料中的导电导热填料的添加量占复合材料的比例应大于在常规方法中的导电阈渗值所对应的比例，并同时小于权利要求1中所述的复合材料制备方法中的导电阈渗值所对应的比例；所述常规方法包括密炼。

5.根据权利要求1或3所述的一种兼具高效导热性和优异力学性能的高分子基绝缘导热复合材料，其特征在于导热填料中的绝缘导热填料的添加量应至少为导电导热填料含量的2wt%。

6.根据权利要求1所述的一种兼具高效导热性和优异力学性能的高分子基绝缘导热复合材料，其特征在于以多个力组装单元进行首尾线性相连使用，并且通过熔体在力组装单元中的分割和叠加过程，提供足够强度的双向拉伸力，实现填料在熔体中的高分散以及各向异性填料的取向。