[发明专利]一种高分子化合物中的高导热组合物及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高分子化合物中的高导热组合物，制备原料包括铝粉，载气，硅氧烷水溶液，所述铝粉为粒径为1‑100μm的球形铝粉，制备步骤包括首先进入第一级管式反应器进行氧化钝化反应，然后进入第二级管式反应器，与雾化的硅氧烷水溶液发生反应，最后气固分离，得到高导热绝缘铝粉。本发明通过采用管式反应器对球形铝粉进行表面改性，制备得到了表面包覆氧化铝和氧化硅的铝粉，能够使铝粉的表面电阻超过10¹⁰Ω.cm，应用于高分子复合材料中可以明显提高绝缘效果，并且通过优选硅氧烷水溶液的种类和重量比，可以降低铝粉的吸油值，增加铝粉在高分子复合材料中的填充量，提高高分子材料的导热系数。

技术领域

本发明涉及一种高分子化合物中的高导热组合物，涉及C08L，高分子化合物的组合物领域。

背景技术

无机金属材料经常被应用于与高分子化合物复合，改善其导热性能和绝缘性能，但是在填充过程中，由于吸油值的限制，当无机金属材料的填充量过大时，会产生填料与高分子化合物分层的现象，使产品的均匀性下降，导致导热性能不稳定，因此对无机金属材料进行表面改性十分重要。

中国发明专利CN201010180614.4公开了一种导热绝缘硅橡胶复合材料，通过将铝粉和氧化铝粉与硅烷偶联剂共混，提高铝粉和氧化铝与硅橡胶的相容性，但是通过釜式反应器混合，反应效果较差，形成的铝粉和氧化铝粉的表面改性不均匀。中国发明专利CN201310447736.9公开了一种高导热绝缘塑料，通过加入导热绝缘填料提高材料的导热和绝缘性，填料为改性的氮化铝，氮化铝的使用成本较高，不适合大规模生产，并且得到的产品导热系数较低，不能实现高导热的效果。

发明内容

为了提高高分子化合物的导热性能，降低绝缘性能，本发明的第一个方面提供了一种高分子化合物中的高导热组合物，制备原料包括铝粉，载气，硅氧烷水溶液；

所述铝粉为球形铝粉，粒径为1-100μm。

作为一种优选的实施方式，所述铝粉为球形铝粉，粒径为1-100μm。

作为一种优选的实施方式，所述球形铝粉的粒径为1-75μm。

作为一种优选的实施方式，所述球形铝粉的粒径为1-50μm。

申请人在实验过程中发现，优选粒径为1-50μm的球形铝粉可以实现氧化铝在铝粉表面的均匀包裹，并且球形铝粉在管式反应器中容易向前输送发生反应，反应更加均匀，球形铝粉在最外表面包裹氧化硅后更容易在高分子复合材料中分散均匀，降低吸油值，进一步提高高分子复合材料的导热系数。

作为一种优选的实施方式，所述载气选自氧气、氮气、氦气、氩气、二氧化碳中的至少两种。

作为一种优选的实施方式，所述载气为氧气和氮气的混合气体。

作为一种优选的实施方式，所述氧气占载气质量分数的1-10%。

作为一种优选的实施方式，所述氧气占载气质量分数的1-5%。

进一步优选，所述氧气占载气质量分数的5%。

申请人在实验过程中发现，使用氧气和氮气的混合气体作为载气，并且氧气占载气质量分数的5%时，可以使铝粉表面与氧气充分反应形成致密均匀的氧化铝膜，同时氮气的存在避免了铝粉与其他杂质的反应，保证氧化铝的性质稳定。

作为一种优选的实施方式，所述硅氧烷水溶液中硅氧烷与水的重量比为（8-10）：1。

作为一种优选的实施方式，所述硅氧烷与水的重量比为（9-10）：1。

作为一种优选的实施方式，所述硅氧烷与水的重量比为（9-9.5）：1。

作为一种优选的实施方式，所述硅氧烷水溶液的制备方法为：将硅氧烷与水混合后，搅拌均匀即得。