[发明专利]一种聚合物用改性导热填料及其复合材料的制备方法

说明书

本发明属于导热材料领域，特别涉及一种聚合物用改性导热填料及其复合材料的制备。其特征在于：将1‑5重量份的改性剂与1‑100重量份的导热填料进行共混，得到改性导热填料。然后将制备的改性导热填料按照0.2‑8:1的重量份比例添加至高分子基材中，共混成型，制备得到聚合物导热复合材料。本发明利用相变材料与填料共混，制备改性粉末。当与聚合物共混时，由于温度提升,相变材料变成液体，可促进填料的分散，降低体系粘度，从而提高所制备复合材料的导热性能。

技术领域

本发明属于导热材料领域，特别涉及一种聚合物用改性导热填料及其复合材料的制备。

背景技术

聚合物由于自身结构的因素，其导热能力较差，大部分聚合物的导热系数在0.2-0.5W m^-1 K^-1之间。聚合物材料的低导热不能满足现代设备对于散热的需求。因此，为了提高聚合物材料的导热系数，通常通过添加高导热填料制备聚合物复合材料。常见的导热填料有碳材料（石墨烯、碳纳米管）、陶瓷材料（氮化硼、氧化铝）、金属材料（铜、银）等。填料的添加量、种类、分散状态、排列行为影响聚合物复合材料的导热能力。不同填料之间的导热系数差距较大，比如石墨烯的导热系数接近5000W m^-1 K^-1，相比之下，氧化铝的导热系数则低很多。因此在制备聚合物复合材料时，针对性选择不同的填料或者填料组合，能够制备不同导热能力的复合材料。尽管如此，在制备复合材料时，依然面临众多问题，比如填料与聚合的界面相容性问题，分散性问题，在高填充条件下保持其力学性能的问题。因此，如何制备合适的填料，是提高聚合物复合材料导热能力的关键因素之一。

本发明旨在通过对单一或者多组分填料进行预处理，改善填料的表面特性，提高填料在聚合物中的添加量和分散效果，制备聚合物高导热复合材料。本发明提供了对单一或者多组分填料的一种预处理方法及其聚合物导热复合材料的制备方法。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种聚合物用改性导热填料。

本发明的另一目的在于提供一种聚合物用改性导热填料及其复合材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种聚合物用改性高导热填料及其复合材料，包括以下重量份数配比的原料：将1-5重量份的改性剂与1-100重量份的导热填料，在高于改性剂熔点的温度条件下进行共混，得到改性导热填料。然后将制备的改性导热填料按照0.2-8:1的重量份比例添加至高分子基材中，共混成型，制备得到聚合物导热复合材料。

所述的改性剂，是指不同分子量的聚乙二醇、脂肪酸类、石蜡类相变材料。

所述的导热填料，是指石墨烯、氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化锌、碳纳米管中的一种或者多种任意比例的复配组成物。

所述的共混，包括球磨、溶剂辅助搅拌、转矩密炼。

所述高分子基材，包括热固性和热塑性高分子材料，指环氧树脂、聚环氧乙烷、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、酚醛树脂、三聚氰胺树脂和聚酰胺。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过利用相变材料与填料共混，制备改性粉末。聚乙二醇等相变材料在室温条件下以结晶固体形式存在，附着在填料表面。当与聚合物共混时，由于温度提升, 相变材料变成液体，可促进填料的分散，降低体系粘度，从而提高所制备复合材料的导热性能。

附图说明

图1 为实施例1制备的圆柱状超高导热复合材料照片；

图2 为实施例1制备的长方形超高导热复合材料照片。

具体实施方式

下面结合附图以实施例方式对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：