[发明专利]一种高导热球型磺化聚醚醚酮/石墨核壳结构填料及其制备方法

摘要

一种高导热球型磺化聚醚醚酮/石墨核壳结构填料及其制备方法，属于高性能粉末材料制备技术领域。首先通过氟酮、磺化氟酮和对苯二酚混合后进行亲核取代反应制备磺化聚醚醚酮，软化后烘干除去40～60％体积的水分，再使用球型模具切割磺化聚醚醚酮，得到不同粒径尺寸的球型磺化聚醚醚酮颗粒；最后将球型磺化聚醚醚酮和微米级石墨进行静电吸附，制备得到以磺化聚醚醚酮为核、以微米级石墨为壳的高导热球型磺化聚醚醚酮/石墨核壳结构填料。本发明得到的填料物理性质、化学性质稳定，核心与外壳结合牢固。实验结果表明，填料外表面完全覆盖一层石墨，形成核壳结构，由于石墨层的高导热性能，热量不横穿填料，而是由导热外壳向前传递。

主权项

1.一种高导热球型磺化聚醚醚酮/石墨核壳结构填料的制备方法，其步骤如下：/n(1)磺化聚醚醚酮的制备/n将氟酮溶入浓硫酸中，其中浓硫酸的浓度范围是80～98wt.％，氟酮与浓硫酸的质量比例为1：(5～10)，反应体系在30～110℃下保持搅拌5～10h；然后冷却至室温，反应液倒入大量冰水中冷却，再向反应液中加入NaCl直到析出沉淀，将沉淀出的产物过滤，利用去离子水反复洗涤至中性，干燥，得到磺化氟酮单体；/n向装有带水器和氮气管的三颈瓶中加入氟酮、磺化氟酮、对苯二酚和碳酸钾，再加入300～600mL二甲基乙酰胺和20～50mL甲苯；反应体系通过带水器在135～145℃下除水，反复加入甲苯，直至反应体系中完全无水；再将体系升温至155～165℃，除去多余的甲苯，继续升温至170～190℃聚合5～8h；反应完毕后降温至室温，将产物倒入冷水中，过滤得到粗产物，洗去粗产物中的杂质，烘干产物得到磺化聚醚醚酮；原料的摩尔用量比例为n(氟酮+磺化氟酮)：n(对苯二酚)：n(碳酸钾)＝1：1：1，300～600mL二甲基乙酰胺中对苯二酚的摩尔用量为0.3～0.5mol；/n将得到的磺化聚醚醚酮使用冷水或冰水多次浸泡，以软化产物；再将浸泡后的产物在30～40℃下烘干，除去40～60％体积的水分；然后使用多种尺寸的球型模具切割磺化聚醚醚酮，再将球型磺化聚醚醚酮颗粒鼓风直至干燥，得到不同粒径尺寸的球型磺化聚醚醚酮颗粒；/n(2)球型核壳填料的制备/n室温下，将步骤(1)得到的球型磺化聚醚醚酮颗粒在静电场中处理一段时间，使球型磺化聚醚醚酮颗粒带正电；之后交换静电场正、负电极位置，处理微米级石墨使之带负电；最后在绝缘条件下，将球型磺化聚醚醚酮和微米级石墨进行电荷吸附，从而制备得到以磺化聚醚醚酮为核、以微米级石墨为壳的高导热球型磺化聚醚醚酮/石墨核壳结构填料。/n