[发明专利]一种导热石墨烯PC复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及石墨烯运用技术领域，一种导热石墨烯PC复合材料的制备方法，包括利用滤饼和膨胀石墨制取go溶液，利用均质机均质，用喷雾干燥机烘干，用双螺杆挤出机造粒等步骤；本发明利用石墨烯的高比表面积，以及高导热的性能，在PC材料体系内构筑导热通路，提升复合材料导热性能；利用氧化石墨烯包覆膨胀石墨，增强膨胀石墨在高分子体系中的结合力与兼容性；采用喷雾干燥可以将高比面积膨胀石墨进行充分的剥离分散，避免填料团聚的现象；采用双螺杆挤出机进行造粒，工艺成熟，可以有效控制生产成本。

技术领域

本发明涉及石墨烯运用技术领域，特别涉及一种导热石墨烯PC复合材料的制备方法。

背景技术

PC材料作为一种广泛使用的工程塑料，在电子产品领域需求用量非常大。现阶段随着便携式电子设备对散热需求的日益增长，一种能够导热的PC材料成为一种新的市场需求。本专利主要针对PC材料导热性差的问题，提出一种解决方案；以导热性能优异的石墨烯材料对PC进行参杂复合，制备一种导热系数高于原本PC几倍的导热PC复合材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯导热PC复合材料的制备方法，常规导热填料性质稳定，与高分子材料基材结合力不足，造成力学性能崩塌；本发明利用氧化石墨烯片层易于团聚的特点包覆高导热石墨烯分体，同时含氧官能团对PC基材亲和度高，在提升PC导热同时维持力学性能。

本发明的技术方案是这样的：

一种导热石墨烯PC复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a.取5000g水，百分之50%固含量的氧化石墨烯滤饼100g，膨胀石墨150g，氨水；

b.将100g滤饼掰碎放入水中，搅拌机搅拌2小时，至溶液均匀无结块，制得go溶液；

c.用氨水缓慢滴加中和go溶液，使PH值达到5.5~6.5；

d.缓慢放入膨胀石墨粉体，加快搅拌速率，搅拌1小时，制得混合浆料；

e.将步骤d制得的混合浆料过均质机，均质机压力1000 bar，循环均质6次；

f.观察上述混合浆料的溶解状况，如无分层沉降现象，则采取喷雾干燥进行烘干；

g.喷雾干燥机进风温度为180℃，喷雾浆料固含量控制在5%；以上共投入250g粉体，减去喷雾干燥设备挂壁折损，出料粉体180g；

h.将粉体与pc母粒混合，用双螺杆挤出机进行造粒。

本发明的有益效果是：

1、利用石墨烯的高比表面积，以及高导热的性能，在PC材料体系内构筑导热通路，提升复合材料导热性能。

2、采用喷雾干燥可以将高比面积填料进行充分的剥离分散，避免填料团聚的现象。

3、采用双螺杆挤出机进行造粒，工艺成熟，可以有效控制生产成本。

4、氧化石墨烯作为二维平面材料具备高比表面积，在干燥过程中具有天然的收缩团聚性质，如附图1所示；本专利核心技术在于利用氧化石墨烯的团聚性质，在液相中充分舒展片层，与导热填料膨胀石墨进行均匀混合，再利用喷雾干燥过程中片层自然收缩完成对导热填料内核的包覆；对外部高分子材料，氧化石墨烯具备大量活性含氧官能团，能与高分子材料进行更好的结合，增强填料整体在高分子体系中的结合力与兼容性。

附图说明

图1为电镜下氧化石墨烯包覆膨胀石墨的状态图。

具体实施方式

以下结合图1详细说明本发明的具体实施方式。

一种导热石墨烯PC复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a.取5000g水，百分之50%固含量的氧化石墨烯滤饼100g，膨胀石墨150g，氨水。

b.将100g滤饼掰碎放入水中，搅拌机搅拌2小时，至溶液均匀无结块，制得go溶液。