[发明专利]一种多孔模块辅助控制装置用耐高温加热板

说明书

本发明公开了一种多孔模块辅助控制装置用耐高温加热板，属于导热材料技术领域，具体涉及一种改性MWCNTs，包括：表面上含有酯键结构接枝物的改性MWCNTs，酯键结构接枝物中的羰基与MWCNTs相连；以及，含有改性MWCNTs的导热材料；以及含有导热材料的耐高温导热板。本发明获得的改性MWCNTs的水分散性好；本发明采用改性MWCNTs制备得到的导热材料的力学性能好，拉伸强度为120MPa以上，断裂伸长率为40％以上；导热性能好，导热系数为0.30W/mK以上。

技术领域

本发明属于导热材料技术领域，具体涉及一种多孔模块辅助控制装置用耐高温加热板。

背景技术

设备加热时，为了使加热电缆产生的热的利用效果最大，需要使用导热材料，导热材料可以使热传递稳定、均匀，防止温度的剧烈变化。

近年来，因加热部件的高密度化、集成化，所要求的导热率提高。另外，在产品的小型化、薄膜化的要求高、且要求高使用温度，并且对稳定性也有更高的要求。

为了提高聚合物的导热率，大部分研究者采取直接向聚合物基体中添加高导热的填料(比如石墨(Gt)，碳纳米管(CNT)，氮化硼(BN)以及石墨烯(rGO)的方法制备出具有优良导热性能的填充型导热聚合物，而且这也成为了一种经济有效地解决散热问题的方案。

碳纳米管具有极髙热导率和髙长径比，是提高聚合物导热性能的理想填料。但由于碳纳米管和聚合物之间的界面热阻高，使得碳纳米管/聚合物纳米复合材料的导热性能并不理想。通过改善碳纳米管与聚合物之间的界面可以降低复合材料的界面热阻，方法主要包括非共价功能化和共价功能化等。其中，共价功能化主要是接枝一些化学官能团(氨基、偶联剂和聚合物等)在碳纳米管表面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水分散性好、可用于导热材料、加热设备、散热设备中的改性MWCNTs。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种改性MWCNTs，包括：表面上含有酯键结构接枝物的改性MWCNTs，酯键结构接枝物中的羰基与MWCNTs相连，改性MWCNTs的改性度为0.25-10wt％。

优选地，酯键结构接枝物去除羰基后为至少失去一个氢的1,4-酸酐-D-木糖醇。通过将酯键结构接枝到MWCNTs上得到改性MWCNTs后，阻止了MWCNTs之间相互缠绕，并且增强MWCNTs间的静电排斥作用，防止在水中形成大的团聚体。改性MWCNTs的表面与试剂相互作用形成界面层，在粒子之间形成了空间屏障，在聚合物成型时，改性MWCNTs均匀分布于聚合物内部，可以提高形成的导热材料的力学性能及导热性能。

优选地，改性MWCNTs上含有酰氯基团。

一种改性MWCNTs的制备方法，包括：通过羧基化试剂对MWCNTs进行羧基化工序处理得到羧基化MWCNTs；将羟基试剂与羧基化MWCNTs通过改性工序处理得到改性MWCNTs。

优选地，羧基化工序下羧基化MWCNTs制备中，将MWCNTs加入羧基化试剂中，在50-70℃的温度下搅拌10-60min，冷却，分离，洗涤至滤液呈中性，干燥后得到羧基化MWCNTs。

更优选地，羧基化试剂为浓硫酸和浓硝酸的混合液，羧基化试剂中浓硫酸与浓硝酸以体积比1：0.1-0.5的比例混合。

更优选地，MWCNTs的添加量为羧基化试剂的1-3wt％。

优选地，改性工序下改性MWCNTs制备中，将羧基化MWCNTs加入DMF中，超声分散10-30min，搅拌下加入二氯亚砜，在60-80℃的温度下搅拌反应8-24h，冷却，抽滤，DMF洗涤得到酰氯化MWCNTs，然后将酰氯化MWCNTs加入羟基试剂溶液中，再加入TEA，在40-60℃的温度下搅拌反应18-48h，冷却，抽滤，去离子水洗涤，干燥后得到改性MWCNTs。