[发明专利]一种高导热聚醚醚酮电磁屏蔽复合材料及其制备方法

说明书

一种高导热聚醚醚酮电磁屏蔽复合材料及其制备方法，属于高性能复合材料技术领域。按质量和100％计算，是将10～50wt.％的球型核壳结构高导热填料、5～10wt.％的碳纤维和余量的聚醚醚酮按比例均匀混合，在一定加工条件下制备得到。实验结果表明产物具有弧形外壳，这是球型核壳填料在液氮条件下萃断脱落的导热石墨外壳，说明成功将核壳结构高导热填料引入聚醚醚酮复合材料中。另一方面也证实了无论在高温或冷冻条件下，填料外壳都依然保持原有的分布状态，这使得构建特殊结构的填料分布来实现制备高导热电磁屏蔽材料的可能得以实现。本发明解决了填料团聚不易分散、填充量过大、导热率提升幅度小等问题。

技术领域

本发明属于高性能复合材料技术领域，具体涉及一种高导热聚醚醚酮电磁屏蔽复合材料及其制备方法。

背景技术

高分子材料凭借着自身质轻、化学稳定性好、机械性能强度高等优势，已经逐渐应用于各个领域。但是作为高分子材料，本身的分子结构使声子振动在其内部传播效率极低，因此大部分材料都具有绝热性、无电磁屏蔽性能，那么这就使得高分子材料无法在某些领域被使用。比如，电子元件，电磁屏蔽隔板等领域。为解决上述要求，需要将高分子材料进一步改性为复合材料。

聚醚醚酮作为最常用的特种工程塑料之一，由于其优异的综合性能，被广泛的应用于汽车、航空、航天、军事、医疗等领域。但是纯聚醚醚酮的导热系数只有0.28W/(m·K)，且几乎没有电磁屏蔽性能，这严重限制了其在某些领域的应用价值，因此需要进一步将聚醚醚酮改性制备成导热电磁屏蔽材料。

目前，国内外制备导热材料的主要方法是树脂基体与高导热填料共混制备复合材料，通过填料在基体内部有效传播声子振动实现热量的传递，而电磁屏蔽性能则通过导电材料的连续性实现。填料的分布、取向、结构、大小对于复合材料的各项性能都有着十分重要的影响，尤其是导热性能。通过共混制备复合材料操作简单，易于大规模工业化生产，却也面临着以下劣势和不足：1、部分填料团聚，不易分散；2、填料引入量比例很高时，复合材料的导热性能才有不错的改善，此时材料的力学性能显著下降；3、单一结构的填料难以大幅度提高材料的导热性能。

发明内容

为解决上述劣势和不足，本发明提供一种高导热聚醚醚酮电磁屏蔽复合材料及其制备方法，具体通过使用特殊结构的导热填料构建导热网络制备高导热聚醚醚酮复合材料，解决了填料团聚不易分散、填充量过大、导热率提升幅度小等问题。

本发明所述的一种高导热聚醚醚酮电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于：按质量和100％计算，是将10～50wt.％的球型核壳结构高导热填料、5～10wt.％的碳纤维和余量的聚醚醚酮按比例均匀混合，在一定加工条件下制备得到。