[发明专利]球形石墨导热填料、球形石墨/高分子导热复合材料及其制备方法

说明书

本发明实施例涉及一种球形石墨导热填料、球形石墨/高分子导热复合材料及其制备方法。本发明实施例提供的球形石墨导热填料，从内到外包括：球形石墨、凝固剂和氧化石墨烯；其制备方法包括下述步骤：将球形石墨与凝固剂混合，将吸附了凝固剂的球形石墨从凝固剂中分离出来；将吸附了凝固剂的球形石墨趁湿与氧化石墨烯混合，分离。本发明实施例提供的球形石墨/高分子导热复合材料，由包括下述组分的原料制得：上述球形石墨导热填料，和高分子材料；其制备方法包括下述步骤：将上述球形石墨导热填料和高分子材料混合，复合。本发明提供的球形石墨/高分子导热复合材料使用球形石墨导热填料，热导率高、力学性能好、工艺简单、成本较低。

技术领域

本发明涉及一种球形石墨导热填料、球形石墨/高分子导热复合材料及其制备方法。

背景技术

导热材料在电子、能源、化工、航空航天等领域有广泛的应用。常用的导热材料有金属、碳材料、氮化物、氧化物、高分子导热复合材料等。其中高分子导热复合材料具有密度小、易加工、易成型、耐腐蚀等优点，是应用最广泛的类型之一。

高分子导热复合材料由导热填料和高分子复合而成。常用的导热填料有金属、碳材料、氮化物、金属氧化物等。研究表明，高分子导热复合材料的散热性能受到高分子的热导率，导热填料的热导率、浓度、形貌、排列取向、表面修饰等因素的影响。一般而言，当导热填料的热导率高、浓度大，则复合材料的热导率高、散热效果好。

具有石墨结构的碳材料(石墨、石墨烯、石墨纳米片、碳纳米管等)具有高热导率，被广泛用作导热填料。但是它们在高分子中分散性较差，界面作用力弱，当浓度较高时往往造成复合材料力学性能严重下降。研究者通常通过氧化、酸化等方法改变碳材料的表面物理化学特性，并在此基础上进一步进行修饰，提高它们与高分子的相容性，改善分散性，增强界面作用。但是这种化学改性由于在碳材料表面制造了大量缺陷，导致热导率显著降低，对于导热应用而言，有时候得不偿失。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

发明目的

为解决上述问题，本发明的一个目的在于提供一种球形石墨导热填料及其制备方法，本发明选择球形石墨作为导热填料，并通过物理改性的方法提高球形石墨导热填料在高分子中的分散性，避免了化学改性方法在碳材料表面引入大量缺陷的问题，用于高分子导热复合材料可使其兼具良好的导热性能、力学性能和性价比。本发明的另一目的还在于提供一种球形石墨/高分子导热复合材料及其制备方法，本发明提供的球形石墨/高分子导热复合材料使用了上述球形石墨导热填料，具有热导率高、力学性能好、工艺简单、成本较低等优点。

解决方案

为实现本发明目的，本发明实施例提供了一种球形石墨导热填料，从内到外包括：球形石墨、凝固剂和氧化石墨烯。

本发明实施例还提供了一种球形石墨导热填料的制备方法，包括下述步骤：将球形石墨与凝固剂混合，将吸附了凝固剂的球形石墨从凝固剂中分离出来；将吸附了凝固剂的球形石墨趁湿与氧化石墨烯混合，分离。

上述球形石墨导热填料、球形石墨导热填料的制备方法在一种可能的实现方式中，所述球形石墨的平均粒径为0.1-500μm，可选地为1-100μm，进一步可选地为2-50μm。

上述球形石墨导热填料、球形石墨导热填料的制备方法在一种可能的实现方式中，所述凝固剂包括水溶性凝固剂。