本发明涉及电子装置技术领域，尤其涉及一种壳体的制备方法，由该壳体的制备方法所制得的壳体、和应用该壳体的电子装置。
背景技术：
随着科技的高速发展，手机等电子装置在日常生活中扮演着越来越重要的角色。手机在长时间使用后，会产生较多的热量，热量通常会通过手机壳体散发出去。然而，现有的手机壳体的散热能力通常较差。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种壳体，旨在提供散热效果佳的壳体。
为解决上述技术问题，本发明提供的壳体包括塑料基体和分散于塑料基体中的核壳结构，所述核壳结构包括核心和包覆该核心表面的聚合物层，该核心包括碳纳米颗粒、吸附于该碳纳米颗粒表面的连接层、及连接于该连接层的相变材料层。
优选地，所述连接层为偶联剂层。
优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂及双硅型偶联剂中的至少一种。
优选地，所述相变材料层为相变材料与偶联剂发生偶联反应的产物。
优选地，所述相变材料为硬脂酸、硬脂酸盐、或十二烷基磺酸钠。
优选地，所述碳纳米颗粒形成有通孔，所述通孔中容纳有相变材料。
优选地，所述通孔的孔径的范围为1～20nm。
优选地，所述相变材料层的厚度的范围为0.5～15nm；且/或，所述碳纳米颗粒的直径的范围为10～100nm；且/或，所述聚合物层的厚度的范围为50～200nm；且/或，所述塑料基体的材质为聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物、或聚碳酸酯。
优选地，所述聚合物层为只含羟基的丙烯酸酯类单体与玻璃化转变温度为60～70℃的丙烯酸酯类单体发生聚合反应的产物。
优选地，所述只含羟基的丙烯酸酯类单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯、及甲基丙烯酸-2-羟乙酯中的至少一种；且/或，所述玻璃化转变温度为60～70℃的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、及丙烯腈中的至少一种。
本发明还提供一种壳体的制备方法，其包括以下步骤：
提供碳纳米颗粒；
对碳纳米颗粒进行改性处理，获得核心，该核心包括碳纳米颗粒、吸附于该碳纳米颗粒表面的连接层、及连接于该连接层的相变材料层；
于该相变材料层的表面形成聚合物层，使得该聚合物层包覆该核心，获得核壳结构；
混合该核壳结构和塑料，得到混合物；
对该混合物进行挤出造粒处理，得到颗粒；
对该颗粒进行注塑处理，得到壳体。
优选地，所述改性处理包括：于温度为70～80℃的反应容器中混合碳纳米颗粒、偶联剂及相变材料，其中，该碳纳米颗粒、偶联剂及相变材料的质量比的范围为：100～150：2.5～4：80～120。
优选地，所述于该相变材料层的表面形成聚合物层包括以下步骤：调节该反应容器的温度为80～90℃，于该反应容器中滴加只含羟基的丙烯酸酯类单体和玻璃化转变温度为60～70℃的丙烯酸酯类单体的混合物，其中，该只含羟基的丙烯酸酯类单体和玻璃化转变温度为60～70℃的丙烯酸酯类单体的质量比的范围为：5～6:2～3。
本发明还提供一种电子装置，包括所述壳体。
本发明技术方案的壳体包括塑料基体和分散于塑料基体中的核壳结构，塑料基体可作为该壳体的基体材料。所述核壳结构包括核心和包覆该核心表面的聚合物层，该核心包括碳纳米颗粒、吸附于该碳纳米颗粒表面的连接层、及连接于该连接层的相变材料层，该连接层将该相变材料层与碳纳米颗粒连接。当壳体受热时，相变材料层吸收热量而发生相变(从固态变为液态)，使得壳体具有较佳的散热效果。相变材料吸热变为液态后，由于核心的表面包覆有聚合物层，该聚合物层可防止液态的相变材料溢出该核壳结构。进一步地，在壳体处于较低温时，液态的相变材料会放热而发生相变(从液态变为固态)，避免壳体和应用该壳体的电子装置受到低温的影响。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种壳体。
所述壳体包括塑料基体和分散于塑料基体中的核壳结构，所述核壳结构包括核心和包覆该核心表面的聚合物层，该核心包括碳纳米颗粒、吸附于该碳纳米颗粒表面的连接层、及连接于该连接层的相变材料层。
优选地，所述核壳结构均匀地分散于塑料基体中。
所述碳纳米颗粒的直径的范围为10～100nm。
可以理解的，所述核心的相变材料层与聚合物层之间也可具有一定的交联，使得相变材料层与聚合物层之间不仅可通过范德华力连接，还可通过化学键连接，确保了核壳结构的稳定性。
本发明技术方案的壳体包括塑料基体和分散于塑料基体中的核壳结构，塑料基体可作为该壳体的基体材料。所述核壳结构包括核心和包覆该核心表面的聚合物层，该核心包括碳纳米颗粒、吸附于该碳纳米颗粒表面的连接层、及连接于该连接层的相变材料层，该连接层将该相变材料层与碳纳米颗粒连接。当壳体受热时，相变材料层吸收热量而发生相变(从固态变为液态)，使得壳体具有较佳的散热效果。相变材料吸热变为液态后，由于核心的表面包覆有聚合物层，该聚合物层可防止液态的相变材料溢出该核壳结构。进一步地，在壳体处于较低温时，液态的相变材料会放热而发生相变(从液态变为固态)，避免壳体和应用该壳体的电子装置受到低温的影响。
进一步地，由于该塑料基体中分散有核壳结构，使得该壳体具有较佳的强度和硬度，进一步使得该壳体不易被刮伤，壳体在使用较长一段时间后，也具有较佳的外观。由于，壳体外表面无刮伤，细菌不易滋生。
可以理解的，由于该碳纳米颗粒经改性处理得到核心，核心的外表面覆盖有聚合物层，改性处理后得到的核心具有较佳的抗老化性能，且聚合物层与塑料基体具有较佳的相容性，使得壳体还具有不易出现裂痕和抗老化的性能。
所述连接层为偶联剂层。所述偶联剂为硅烷偶联剂及双硅型偶联剂中的至少一种。
所述相变材料层为相变材料与偶联剂发生偶联反应的产物。
所述硅烷偶联剂可为乙烯基硅烷、氨基硅烷、及甲基丙烯酰氧基硅烷中的至少一种。
本发明技术方案对碳纳米颗粒进行改性处理，偶联剂会吸附于碳纳米材料的表面形成偶联剂层，起到桥梁和包覆碳纳米颗粒的作用。同时，相变材料与偶联剂可发生偶联反应，使得相变材料可于偶联剂层的表面形成相变材料层。
所述相变材料为硬脂酸、硬脂酸盐、或十二烷基磺酸钠。
所述硬脂酸盐可为硬脂酸钠、硬脂酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铅、硬脂酸镉、硬脂酸铁、及硬脂酸钾中的至少一种。
本发明技术方案的相变材料可为硬脂酸、硬脂酸盐、或十二烷基磺酸钠，所述相变材料可在受热时由固相转变为液相，在遇冷时由液相转变为固相。
所述碳纳米颗粒形成有通孔，所述通孔中容纳有相变材料。
所述碳纳米颗粒形成的通孔可增加碳纳米颗粒的比表面积，以利于对碳纳米颗粒进行改性处理。
吸附于该碳纳米颗粒表面的连接层、及连接于该连接层的相变材料层可包覆通孔内的相变材料。
本发明技术方案的通孔中容纳有相变材料，当壳体受热时，通孔中的相变材料吸收热量而发生相变(从固态变为液态)，使得壳体具有较佳的散热效果。相变材料吸热变为液态后，由于吸附于该碳纳米颗粒表面的连接层、及连接于该连接层的相变材料层可包覆通孔内的相变材料，且核心的表面包覆有聚合物层，该连接层、相变材料层及聚合物层可防止液态的相变材料溢出该核壳结构。进一步地，在壳体处于较低温时，液态的相变材料会放热而发生相变(从液态变为固态)，避免壳体和应用该壳体的电子装置受到低温的影响。
所述通孔的孔径的范围为1～20nm。
本发明技术方案的通孔的孔径的范围设置为1～20nm，使得相变材料可较佳的容纳于通孔中，且该孔径的通孔可增加碳纳米颗粒的比表面积，以利于对碳纳米颗粒进行改性处理。
所述相变材料层的厚度的范围为0.5～15nm。
本发明技术方案的相变材料的厚度设置为0.5～15nm，使得该壳体具有适量的相变材料来对壳体的温度进行调节。
所述聚合物层的厚度的范围为50～200nm。
本发明技术方案的聚合物层的厚度的范围为50～200nm，使得该聚合物层可防止相变材料溢出，而造成壳体不具有温度调节功能，或温度调节功能的下降。同时，该聚合物层可与塑料基体具有较佳的相容能力，使得该壳体具有较佳的强度、硬度，不易出现老化、变色、炸裂。
所述塑料基体的材质为聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物、或聚碳酸酯。
本发明技术方案的塑料基体可为聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物、或聚碳酸酯，该塑料基体不仅适于造粒，还与聚合物层具有较佳的相容性能。
所述聚合物层为只含羟基的丙烯酸酯类单体与玻璃化转变温度为60～70℃的丙烯酸酯类单体发生聚合反应的产物。
所述只含羟基的丙烯酸酯类单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯、及甲基丙烯酸-2-羟乙酯中的至少一种。
所述玻璃化转变温度为60～70℃的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、及丙烯腈中的至少一种。
本发明还提供一种壳体的制备方法，其包括以下步骤：
提供碳纳米颗粒；
对碳纳米颗粒进行改性处理，获得核心，该核心包括碳纳米颗粒、吸附于该碳纳米颗粒表面的连接层、及连接于该连接层的相变材料层；
于该相变材料层的表面形成聚合物层，使得该聚合物层包覆该核心，获得核壳结构；
混合该核壳结构和塑料，得到混合物；
对该混合物进行挤出造粒处理，得到颗粒；
对该颗粒进行注塑处理，得到壳体。
可以理解的，所述碳纳米颗粒的制备方法包括：
提供炭黑；
提供酸溶液，该酸溶液可为盐酸溶液、硫酸溶液、磷酸溶液等酸性溶液；
将炭黑浸泡于酸溶液中18～36小时进行除杂处理，优选为24小时，以除去炭黑中的难溶盐，该难溶盐可为碳酸钙、碳酸镁等；
对经除杂处理后的炭黑进行煅烧处理，以获得碳纳米颗粒。
所述煅烧处理可为于1000～1200℃的温度下进行4～6小时。
优选地，所述核壳结构均匀地分散于塑料基体中。
所述碳纳米颗粒的直径的范围为10～100nm。
可以理解的，所述核心的相变材料层与聚合物层之间也可具有一定的交联，使得相变材料层与聚合物层之间不仅可通过范德华力连接，还可通过化学键连接，确保了核壳结构的稳定性。
本发明技术方案的壳体包括塑料基体和分散于塑料基体中的核壳结构，塑料基体可作为该壳体的基体材料。所述核壳结构包括核心和包覆该核心表面的聚合物层，该核心包括碳纳米颗粒、吸附于该碳纳米颗粒表面的连接层、及连接于该连接层的相变材料层，该连接层将该相变材料层与碳纳米颗粒连接。当壳体受热时，相变材料层吸收热量而发生相变(从固态变为液态)，使得壳体具有较佳的散热效果。相变材料吸热变为液态后，由于核心的表面包覆有聚合物层，该聚合物层可防止液态的相变材料溢出该核壳结构。进一步地，在壳体处于较低温时，液态的相变材料会放热而发生相变(从液态变为固态)，避免壳体和应用该壳体的电子装置受到低温的影响，如出现黑屏等。
进一步地，由于该塑料基体中分散有核壳结构，使得该壳体具有较佳的强度和硬度，进一步使得该壳体不易被刮伤，壳体在使用较长一段时间后，也具有较佳的外观。由于，壳体外表面无刮伤，细菌不易滋生。
可以理解的，由于该碳纳米颗粒经改性处理得到核心，核心的外表面覆盖有聚合物层，改性处理后得到的核心具有较佳的抗老化性能，且聚合物层与塑料基体具有较佳的相容性，使得壳体还具有不易出现裂痕和抗老化的性能。
所述改性处理包括：于温度为70～80℃的反应容器中混合碳纳米颗粒、偶联剂及相变材料，其中，该碳纳米颗粒、偶联剂及相变材料的质量比的范围为：100～150：2.5～4：80～120。
可以理解的，在搅拌状态下，该碳纳米颗粒、偶联剂及相变材料依次加入至该反应容器中，搅拌转速为100～120rpm。
本发明技术方案对碳纳米颗粒进行改性处理，偶联剂会吸附于碳纳米材料的表面形成偶联剂层，起到桥梁和包覆碳纳米颗粒的作用。同时，相变材料与偶联剂可发生偶联反应，使得相变材料可于偶联剂层的表面形成相变材料层。
所述于该相变材料层的表面形成聚合物层包括以下步骤：调节该反应容器的温度为80～90℃，于容纳有核心的反应容器中滴加只含羟基的丙烯酸酯类单体和玻璃化转变温度为60～70℃的丙烯酸酯类单体的混合物，其中，该只含羟基的丙烯酸酯类单体和玻璃化转变温度为60～70℃的丙烯酸酯类单体的质量比的范围为：5～6:2～3。
可以理解的，该混合物还包括小分子的扩链剂和油脂类催化剂。其中，该只含羟基的丙烯酸酯类单体、玻璃化转变温度为60～70℃的丙烯酸酯类单体、小分子的扩链剂及油脂类催化剂的质量比的范围为：50～60：20～30：3～6：0.3～0.5。
将该混合物在2小时内逐滴逐滴地加入到容纳有核心的反应容器中，从而于核心的表面包覆聚合物层。其中，只含羟基的丙烯酸酯类单体和玻璃化转变温度为60～70℃的丙烯酸酯类单体在小分子的扩链剂及油脂类催化剂的作用下发生了低度的交联，形成了丙烯酸酯类接枝共聚物，即，该聚合物层可为丙烯酸酯类接枝共聚物。
所述小分子的扩链剂可为乙烯、丙烯、环氧乙烷及1，4-丁二烯中的至少一种。
所述油脂类催化剂可加速交联反应的速度，其可为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚氰、过氧化二(2，4-二氯苯甲酰)、过氧化二乙酰、过氧化二辛酰、及过氧化二月桂酰中的至少一种。
所述只含羟基的丙烯酸酯类单体可为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯、及甲基丙烯酸-2-羟乙酯中的至少一种。
所述玻璃化转变温度为60～70℃的丙烯酸酯类单体可为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、及丙烯腈中的至少一种。
所述丙烯酸酯类单体的玻璃转变温度设置为60～70℃，可保证经造粒处理后得到的颗粒具有易加工的特性。
当玻璃转变温度低于60～70℃时，颗粒的柔性过强，导致壳体的强度较低；当玻璃转为温度高于60～70℃时，颗粒的强度较高，但韧性较差。
所述挤出造粒处理可包括：
将塑料、颗粒、稳定剂、内润滑剂、外润滑剂、两性润滑剂在高混机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中连续挤出。其中，所述塑料、颗粒、稳定剂、内润滑剂、外润滑剂、两性润滑剂的按质量比的范围可为100～150：10～15：2～2.5：0.5～0.8：0.5～0.8：0.3。
所述稳定剂可为有机锡类稳定剂(所述有机锡类稳定剂可为硫醇辛基锡化物、马来酸基锡化物、及月桂酸丁基锡中的至少一种)、皂类稳定剂(所述皂类稳定剂可为硬脂酸钡、硬脂酸钠、及月桂酸钡中的至少一种)、及铅盐类稳定剂(所述铅盐类稳定剂可为盐基性亚硫酸铅、三盐基硫酸铅、及二盐基性邻苯二甲酸铅中的至少一种)中的至少一种。
所述内润滑剂可使塑料、颗粒及稳定剂之间具有一定的润滑性能。所述外润滑剂可使该塑料、颗粒、稳定剂与挤出机模具之间具有一定的润滑性能。所述两性润滑剂可同时具有内润滑剂和外润滑剂的功能。
所述内润滑剂可为单硬脂酸甘油酯、皂、锌皂、钡皂、及脂肪酸酯类中的至少一种。
所述外润滑剂可为石蜡、脂肪酸酰胺类外润滑剂(所述脂肪酸酰胺类外润滑剂可为硬脂酸酰胺和/或棕榈酸酰胺)、烃类外润滑剂、及矿物油中的至少一种。
所述两性润滑剂可为棕榈酰胺丙基甜菜碱、聚醚磷酸酯、及对两性碳氟润滑剂中的至少一种。
本发明还提供一种电子装置。
所述电子装置包括所述壳体。
由于该电子装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
可以理解的，所述电子装置可为手机、平板电脑、笔记本电脑等。
可以理解的，所述电子装置还包括其它实施其功能的必要元件，如：电池组件、电路板、显示屏、电池等。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。