一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料及其制備方法，該導(dǎo)熱塑料包括以下質(zhì)量百分比組分：改性碳材料，氧化鎂氮化硼，尼龍66，聚陰離子型高聚物，分散劑，偶聯(lián)劑，其中改性碳材料由以下重量份組分組成：基碳料，表面活性劑，聚陽離子型高聚物，偶聯(lián)劑。其中的改性碳材料將水：基碳料：氯化鈉：表面活性劑：偶聯(lián)劑按比例混合再進(jìn)行超聲，在超聲過程中緩慢加入聚陽離子型高聚物，繼續(xù)超聲后再攪拌20-24h過濾烘干即可制備導(dǎo)熱塑料。本發(fā)明可以有效解決塑料內(nèi)部物料混合不均的問題，大大提高碳材料的相容性；可以增加整個物料混合物的分散性，在擠出過程中不易堵塞；合成工藝簡單，不需要高溫，強(qiáng)腐蝕環(huán)境等條件。
【專利說明】一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料及其制備方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種導(dǎo)熱塑料及其制備方法，尤其涉及一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料及其制備方法，屬于無機(jī)非金屬材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【【背景技術(shù)】】
[0002]高分子材料具有絕緣、質(zhì)輕、耐腐蝕、抗疲勞和易成型等特點，現(xiàn)普遍應(yīng)用于電子信息領(lǐng)域。不過單純的高分子材料由于其比較低的導(dǎo)熱性能，在一定程度上制約了在一些領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。尤其是日益發(fā)展的電子信息工業(yè)，越來越輕巧的電子產(chǎn)品造成了越來越緊密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這就對其內(nèi)部填充的高分子材料的散熱性能提出了非常高的要求。
[0003]碳材料尤其是具有納米結(jié)構(gòu)的碳材料，因其特殊的結(jié)構(gòu)所以不僅具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)而且還具有質(zhì)輕、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特點被廣泛應(yīng)用于航天、汽車、金屬、陶瓷、紡織和化工領(lǐng)域。但是碳材料本身表面是惰性的、疏水的，所以它無法和其他諸如金屬氧化物，金屬氮化物，高分子塑料等充分均勻混合，這就導(dǎo)致了所擠出的導(dǎo)熱塑料內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均一，導(dǎo)熱性能分布不均等，極大的影響了材料的導(dǎo)熱效果。
[0004]一般處理碳材料表面的方法有物理分離法、液相氧化法、高分子修飾法等。其中物理分離法即把碳材料粗分散在水中，加入表面活性劑然后長時間超聲，最后過濾、洗滌、層析。不過用這種方法無法去除碳材料表面的無定型碳和金屬催化劑，而且長時間的超聲也會對一些具有納米性質(zhì)的碳材料(如碳納米管)的結(jié)構(gòu)起到一定的破壞。
[0005]液相氧化法則是將碳材料在強(qiáng)氧化性溶液中加熱、攪拌。通常是在濃酸中進(jìn)行，這可以使碳材料表面富含一些含氧官能團(tuán)，增加其親水性，有助于包覆金屬氧化物，不過在強(qiáng)氧化劑的作用下也會對一些納米碳材料的結(jié)構(gòu)造成破壞。
[0006]中國專利申請?zhí)?200710044603.1介紹了一種碳纖維改性塑料的方法，用其方法制作出的改性塑料在各項物理強(qiáng)度上都有明顯的提高，但是因為只添加了偶聯(lián)劑，所以改變碳纖維表面性能的效果不佳，導(dǎo)致了局部位置混合不均的情況。
[0007]中國專利申請?zhí)?200810010571.8介紹了一種新型的高分子導(dǎo)熱塑料的合成方法，但是由于其中沒有加入偶聯(lián)劑，或者對碳材料表面進(jìn)行修飾，所以合成效果不佳，內(nèi)部碳材料聚積嚴(yán)重。
[0008]中國專利申請?zhí)?200810014694.9介紹了一種碳纖維的改性方法，具體是用電解表面來起到減少毛絲，增加力學(xué)性能的目的。不過經(jīng)過實際測試，這種方式處理的碳纖維表面比較光滑不易包覆任何物質(zhì)。
[0009]現(xiàn)今的大部分塑料的制作都是將各種物料充分混入擠出機(jī)內(nèi)，利用擠出機(jī)內(nèi)的螺旋送樣通道進(jìn)行加熱共混的，不過納米碳材料由于其特殊的納米性能，普通的、未經(jīng)處理的共混是不可能將納米碳材料充分混勻，這往往會導(dǎo)致制作的塑料局部導(dǎo)熱效果優(yōu)異，局部導(dǎo)熱效果差這一現(xiàn)象的出現(xiàn)。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】[0010]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料，該改性碳材料易于和主體塑料相容，使得擠出的塑料內(nèi)部結(jié)構(gòu)均一，性能穩(wěn)定。
[0011]本發(fā)明的另一目的是為了提供上述導(dǎo)熱塑料的制備方法。
[0012]本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:
[0013]一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料，其特征在于包括以下質(zhì)量百分比組分:
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料，其特征在于包括以下質(zhì)量百分比組分:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料，其特征在于所述的基碳料為石墨、炭黑、碳纖維其中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料，其特征在于所述的表面活性劑為陰離子表面活性劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料，其特征在于所述的氧化鎂與氮化硼的粒徑均為微米級。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料，其特征在于所述的主體塑料為尼龍66。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料，其特征在于所述的導(dǎo)熱塑料中的偶聯(lián)劑與改性碳材料中的偶聯(lián)劑均選自硅烷偶聯(lián)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料，其特征在于所述的分散劑為聚乙烯基吡略燒麗。
8.—種權(quán)利要求1-7中任一項所述的應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: a、制備改性碳材料: 將水:基碳料:氯化鈉:表面活性劑:偶聯(lián)劑按質(zhì)量比100:1:1:0.5:1于常溫下混合均勻為預(yù)混合物，再放入超聲清洗器內(nèi)于200-300W的超聲頻率范圍內(nèi)進(jìn)行超聲，在超聲過程中緩慢加入聚陽離子型高聚物，繼續(xù)超聲30-60min后再攪拌20_24h，然后過濾烘干，即得改性碳材料； b、制備應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料: 將步驟a制得的改性碳材料與氧化鎂，氮化硼，尼龍66，聚陰離子型高聚物和分散劑與偶聯(lián)劑共混后用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即可。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種應(yīng)用改性碳材料的導(dǎo)熱塑料的制備方法，其特征在于所述雙螺桿擠出機(jī)的擠 出溫度為200-270°C，熔體加工扭矩30-70N.m。
【文檔編號】C08K9/06GK103937234SQ201410165212
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月19日
【發(fā)明者】徐常威 申請人:中山市永威新材料有限公司