[发明专利]一种新型低温高导热墨粉用苯丙树脂材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种新型低温高导热墨粉用苯丙树脂材料，按重量份计，包括如下原料：苯丙树脂聚合物100重量份、填料0.25～2重量份、固化剂5～15重量份、溶剂60～90重量份。本发明的高导热苯丙树脂复合材料的导热系数与基底苯丙树脂聚合物相比，增幅67.17%，且制备方法简单、操作便捷、材料价格低廉、所需填料含量低。

技术领域

本发明涉及一种导热材料技术领域，尤其是一种新型低温高导热墨粉用苯丙树脂材料及其制备方法。

背景技术

激光打印机和复印机作为日常办公必备工具，使用过程中需要对墨粉颗粒进行加压加热，使墨粉熔化并浸入打印纸中形成固定图像，墨粉在使用过程中温度较高，会释放CO₂，NOx，SOx等有害气体，并加速定影辊等配件的损耗。

低温定影是未来墨粉的发展趋势，增加墨粉的导热性能，可降低墨粉的定影温度，减少CO2、NOx、SOx等有害气体的排放，提高打印分辨率和图像的一致性，并可延长打印机、复印机的使用寿命；苯丙树脂（苯乙烯丙烯酸树脂）具有良好的机械性、加工性和化学稳定性，广泛应用于墨粉中，苯丙树脂在墨粉中占比达80%-90%，因此苯丙树脂的导热性能直接影响墨粉的导热性能，聚合物导热性能较低，通过改变聚合物分子链结构或添加高导热填料可提高其导热效率，改变聚合物分子链结构工艺较为复杂，仍处于研究阶段，引入高导热填料可显著提高聚合物导热性能，目前已知的高导热填料种类分为金属基填料（铜、银、铝等）、无机填料（氮化硼、氮化硅、氧化镁等）和碳基填料（碳纳米管、碳纤维、石墨烯等），然而受限于填料的晶格声子振动、在聚合物中填料分散性以及与基体间的界面热阻等因素，复合材料导热性能达不到预期。

发明内容

本发明的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种新型低温高导热墨粉用苯丙树脂材料及其制备方法，通过在苯丙树脂中添加填料提高墨粉用苯丙树脂导热性能，进而提高墨粉的导热性能。本发明的技术方案为：

一种新型低温高导热墨粉用苯丙树脂材料，其中：按重量份计，包括如下原料：苯丙树脂聚合物100份、填料0.25～2份、固化剂5～15份、溶剂60～90份。

优选的是，所述的新型低温高导热墨粉用苯丙树脂材料，其中：所述填料选自碳纳米管、改性碳纳米管、石墨烯中的一种或者多种。

优选的是，所述的新型低温高导热墨粉用苯丙树脂材料，其中：所述改性碳纳米管的制备方法包括：

将碳纳米管加入硝酸溶液中在90～100℃下浸泡12～36 h, 冷却至室温，加水稀释、过滤、洗涤至滤液pH为中性，过滤后的固体用稀盐酸浸泡6～10 h, 过滤收集酸处理后的碳纳米管, 80～100℃干燥8～16 h，得到改性碳纳米管。

优选的是，所述的新型低温高导热墨粉用苯丙树脂材料，其中：所述固化剂选自十二碳醇酯、乙二醇、丙二醇、乙二醇丁醚的一种或多种。

一种新型低温高导热墨粉用苯丙树脂材料的制备方法，其中：包括以下步骤：

将苯丙树脂聚合物加入溶剂中磁力搅拌均匀得到第一混合物，将填料加入溶剂中分散均匀得到第二混合物，然后将第二混合物加入第一混合物中，搅拌混合均匀后加入固化剂进行固化，得到高导热墨粉用苯丙树脂材料。

优选的是，所述的新型低温高导热墨粉用苯丙树脂材料的制备方法，其中：所述固化温度为45～70℃，固化时间为8～12h。

本发明的优点：

(1)本发明的高导热苯丙树脂复合材料的导热系数与基底苯丙树脂聚合物相比，增幅67.17%，且制备方法简单、操作便捷、材料价格低廉、所需填料含量低。