[发明专利]一种导热聚合物复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种导热聚合物复合材料及其制备方法。本发明提供一种导热聚合物复合材料，所述复合材料由聚合物1、聚合物2和导热填料通过熔融共混和微注塑成型法制备，所述复合材料中聚合物2为微纤维结构；其中，聚合物1、聚合物2和导热填料的比例为：聚合物1 80～95重量份，聚合物2 5～20重量份，导热填料1～10重量份；聚合物1的熔点小于聚合物2的熔点，聚合物1的熔融指数小于聚合物2的熔融指数；导热填料选择性分布在聚合物2中或其表面处。本发明所得复合材料同时具有良好的导热性能和力学性能。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种导热聚合物复合材料及其制备方法。

背景技术

导热聚合物复合材料广泛应用于生产和生活领域，要提高其导热性能，通常向其中添加导热填料等，但是添加大量的填料后势必会降低其力学性能及其复合材料的综合性能。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种导热聚合物复合材料，所得复合材料同时具有良好的导热性能和力学性能。

本发明的技术方案：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种导热聚合物复合材料，所述复合材料由聚合物1、聚合物2和导热填料通过熔融共混和微注塑成型法制备，所述复合材料中聚合物2为微纤维结构；其中，聚合物1、聚合物2和导热填料的比例为：聚合物1 80～95重量份，聚合物2 5～20重量份，导热填料1～10重量份；聚合物1的熔点小于聚合物2的熔点，聚合物1的熔融指数小于聚合物2的熔融指数；导热填料选择性分布在聚合物2中或其表面处。

进一步，所述聚合物1选自聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯中的一种；所述聚合物2选自尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙610、尼龙1212或聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述导热填料选自氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼或碳化硅中的至少一种。

进一步，所述微注塑成型法中：注射速度为300mm/s，注射温度为250℃～260℃，注射压力1200bar，模具温度为80℃～110℃。

本发明要解决的第二个技术问题是提供上述导热聚合物复合材料的制备方法，所述制备方法为：首先将聚合物1、聚合物2与导热填料熔融共混得聚合物1/聚合物2/导热填料混合料，再将该混合料通过微注塑成型制得导热聚合物材料；所述微注塑成型过程中，注射速度为300mm/s，注射温度为250℃～260℃，注射压力1200bar，模具温度为80℃～110℃。

本发明要解决的第三个技术问题是提供一种提高聚合物材料导热性能的方法，所述方法为：在聚合物1中引入聚合物2和导热填料，并将聚合物1、聚合物2和导热填料通过熔融共混和微注塑成型法共混制备；其中，聚合物1、聚合物2和导热填料的比例为：聚合物180～95重量份，聚合物2 5～20重量份，导热填料1～10重量份；聚合物1的熔点小于聚合物2的熔点，聚合物1的熔融指数小于聚合物2的熔融指数；导热填料选择性分布在聚合物2中或其表面处。

本发明熔融过程中，所选导热填料由于界面张力的作用会选择性分布在聚合物2相中，再通过微注塑成型，由于微注塑成型能够产生强大的剪切场、较大的温度梯度从而使得粘度较低(熔融指数较高)的聚合物2原位成纤，并且导热填料选择性分布在聚合物2中，从而使得最终所得复合材料的导热性能大大提高。

本发明的有益效果：

1、本发明在粘度较高的聚合物1、粘度较低的聚合物2中加入导热填料，通过微注塑成型法实现了：粘度较低的聚合物相在粘度较高的聚合物相中形成形态良好的原位纤维，从而起到了增强作用，并且能够明显降低导热填料的使用含量，达到较高的导热效果。

2、本发明制备原料易得简单，成本低，并且能够大范围地扩大微型复合材料的工业应用，制得了原位聚合物纤维/聚合物合金材料。