[发明专利]石墨-高分子复合材料制造用组合物及通过其体现的石墨-高分子复合材料

说明书

提供一种石墨‑高分子复合材料制造用组合物。本发明一个实施例的石墨‑高分子复合材料制造用组合物包括：散热填料，所述散热填料包括非绝缘性填料及绝缘性填料，所述非绝缘性填料包括具备结合于石墨表面的纳米颗粒及儿茶酚胺层的石墨复合体；及基体形成成分，所述基体形成成分包括热可塑性高分子化合物。据此，可以在提高散热构件的绝缘性的同时，使散热性能的下降实现最小化，提高在同时要求散热特性和绝缘性能的产业中的利用度。另外，与基材复合，通过注塑/挤出等成型时，成型非常容易，能够成型为多样的形状。因此，所体现的复合材料在表现卓越的散热性能的同时保障优秀的机械强度，轻量性优秀，经济性卓越，因而可以广泛应用于要求散热的多样技术领域。

技术领域

本发明涉及石墨-高分子复合材料制造用组合物，更详细而言，涉及一种能够在提高电气绝缘性的同时提高散热性能的石墨-高分子复合材料制造用组合物及通过其体现的石墨-高分子复合材料。

背景技术

在电子部件、电灯、转换器外壳及其他产生不需要的热的装置中的热累积，会极大限制制品寿命，会减小运转效率。金属作为优秀的导热体，通常用作诸如散热器(heatsink)及热交换器的热管理装置用。但是，所述金属部分存在重量重、生产费用高的问题。

因此，最近提出了利用能够注塑成型或挤出的高分子树脂制造的散热构件，由于高分子树脂本身的材质特性，具有轻量性、单价低廉等优点，因而正在持续进行大量研究。

所述散热构件为了表现希望的散热性而具备散热填料，所述散热填料必然不同于在材质上具有低导热率的高分子树脂，因此，在异种材料间相容性方面发生问题。作为一个示例，在理想情况下，功能性填料在高分子树脂中均一分散，这在散热性能方面会有利，但实际上，功能性填料更容易在高分子树脂特定位置密集分布，在功能性填料密集的特定位置发生裂隙或折断，会因这种分散性问题而导致散热性能显著下降。

另一方面，散热构件为了在电子、汽车及电装部件产业领域使用，要求使电气无法导通的电气绝缘性。即，电子、汽车及电装部件越是高集成化及小型化，电子元件间的间隔距离越靠近，存在因彼此间的电气干扰而发生不良的可能性，因此，物质内部存在的自由电子进行移动而使电气导通到外部导体的导电性，会成为电子设备失灵、寿命及性能低下等的原因。不过，对散热构件的散热性能造成最大影响的热传导和上述电气传输均通过自由电子运动而发生，在相同温度及相同物质中具有既定的比例关系，因此，越是提高散热构件的散热性能，导电性也同时提高，导致电气绝缘性低下。

因此，正在就提高导热系数、提高散热构件散热性能且能够使与之处于比例关系的导电率实现最小化的散热材料尝试进行多样研究，最近，为了弥补散热材料的绝缘性，介绍了一种关于有机或有机/无机复合型散热构件的技术。但是，有机或有机/无机复合型散热材料由于导热率低，散热性能下降，存在在超过300℃的高温下无法加工的限制，因而难以应用于多样的产业群。另外，就以薄膜及垫片形态体现的以往散热构件而言，会发生附着于被导体的麻烦，而且因由附着形态决定的间接传递方式而会发生散热性能低下，进而由此存在不利于电子、汽车及电装部件的小型化及超薄化的一面。

因此，迫切需要进行研究，在提高散热构件电气绝缘性的同时，使散热性能的下降实现最小化，充分利用石墨优秀的导热系数，防止机械物性下降，从而提高其在多样产业群的利用率。

发明内容

解决的技术问题

本发明正是鉴于如上所述问题而研发的，本发明目的在于提供一种适合制造石墨-高分子复合材料的石墨-高分子复合材料制造用组合物，在提高散热构件电气绝缘性的同时，使散热性能的下降实现最小化，从而提高在同时要求散热特性和绝缘性的产业中的利用度。

另外，本发明另一目的在于提供一种能够以注塑/挤出等多样成型方法成型，容易成型为多样形状的成型体的石墨-高分子复合材料制造用组合物。