本发明涉及新材料技术领域，尤其是涉及一种具有高散热性能的防水材料及其制备方法。
背景技术：
新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。
随着科学技术发展，人们在传统材料的基础上，根据现代科技的研究成果，开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能，以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求；功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应，以实现某种功能。
目前，急需一种散热效果好，又具有防水功能的材料，但是，市面的散热材料是可以提高物体表面的散热效率、降低体系温度，但是在防水功能满足不了生产的需要，同时，有些材料虽然防水效果好，但是散热效果极差，因此急需一种新材料，能同时满足散热和防水两方面的要求。
技术实现要素：
鉴于上述对现有技术的分析,本发明提供一种具有高散热性能的防水材料及其制备方法，该材料能够兼具散热和防水性能为一体。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种具有高散热性能的防水材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：石墨烯20-40份、高密度聚乙烯10-30份、碳纤维10-20份、聚乙二醇8-15份、氧化铝粉末2-8份、硅酸钙2-8份、液体有机硅化合物3-10份、木质素4-10份、淀粉3-8份、硅藻土1-5份、散热填料3-8份、添加剂4-10份和去离子水40-60份；
所述添加剂由以上重量份数的原料组成：阻燃剂0.5-2.5份、增塑剂0.2-0.8份、偶联剂0.1-0.6份和抗氧剂0.5-1.5份。
优选的，所述石墨烯30份、高密度聚乙烯20份、碳纤维15份、聚乙二醇12份、氧化铝粉末5份、硅酸钙5份、液体有机硅化合物7份、木质素7份、淀粉5份、硅藻土3份、散热填料5份、添加剂7份和去离子水50份。
优选的，所述石墨烯为5-10层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子。
优选的，所述液体有机硅化合物为硅油。
优选的，所述散热填料包括质量比为50-60:5-10:5-10:1-5的纳米氮化铝、纳米级氧化镁、微米级氮化硼和碳基材料。
优选的，所述阻燃剂为硼酸铝和氢氧化镁按照2-4：1的比例混合而成，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡和环烷油中的一种或多种，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述抗氧剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯和叔丁基对苯二酚中的一种或多种。
一种具有高散热性能的防水材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份计，将导热填料、石墨烯加入到高密度聚乙烯中搅拌均匀获得混合物a；
（2）向所述混合物a中按重量份添加阻燃剂、增塑剂、偶联剂和抗氧剂共混，加热至40-60℃，以300-400r/min转速搅拌30-50min，获得混合物b；
（3）向所述混合物b中加入碳纤维、聚乙二醇、氧化铝粉末、硅酸钙、液体有机硅化合物、木质素、淀粉、硅藻土和去离子水，加热至70-80℃，以250-350r/min转速搅拌20-30min，获得混合物c；
（4）将混合物c放置于超声波分散机中进行分散，超声分散结束后，取出混合物c，室温静置30-40min，得到所述的高散热性能的防水材料。
优选的，所述步骤（1）中搅拌均匀条件：以400-500r/min的转速搅拌20-30min。
优选的，所述步骤（4）中分散的条件：分散温度为15-25℃，分散时间为8-12min。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：本发明提供一种具有高散热性能的防水材料及其制备方法，该材料能够兼具散热和防水性能为一体,使得制得的产品的应用领域得到有效的扩大，具体情况如下：
（1）本发明的高散热性能的防水材料的组分中特别选择导热填料、石墨烯等散热材料，可以有效提高本发明的散热效果，同时通过添加阻燃剂、增塑剂、偶联剂和抗氧剂，可以改善材料的加工性能，使得制备的高散热性能的防水材料具有优异的防水功能以及阻燃性；
（2）本发明的高散热性能的防水材料的组分中特别选择了木质素、淀粉等生物质原料，可以提高材料整体的粘结性和分散性；
（3）本发明采用的石墨烯本身具有较高的导热系数，可达到有效散热的目的，同时，具有很强的防水性能。
具体实施方式
以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
一种具有高散热性能的防水材料，由以下重量份数的原料制备而成：石墨烯30份、高密度聚乙烯20份、碳纤维15份、聚乙二醇12份、氧化铝粉末5份、硅酸钙5份、液体有机硅化合物7份、木质素7份、淀粉5份、硅藻土3份、散热填料5份、添加剂7份和去离子水50份；
所述添加剂由以上重量份数的原料组成：阻燃剂1.5份、增塑剂0.5份、偶联剂0.35份和抗氧剂1份。
其中，所述石墨烯为7层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子。
其中，所述液体有机硅化合物为硅油。
其中，所述散热填料包括质量比为55:7.5:7.5:3的纳米氮化铝、纳米级氧化镁、微米级氮化硼和碳基材料。
其中，所述阻燃剂为硼酸铝和氢氧化镁按照3：1的比例混合而成，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡和环烷油中的一种或多种，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述抗氧剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯和叔丁基对苯二酚中的一种或多种。
一种具有高散热性能的防水材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份计，将散热填料、石墨烯加入到高密度聚乙烯中搅拌均匀获得混合物a；
（2）向所述混合物a中按重量份添加阻燃剂、增塑剂、偶联剂和抗氧剂共混，加热至50℃，以350r/min转速搅拌40min，获得混合物b；
（3）向所述混合物b中加入碳纤维、聚乙二醇、氧化铝粉末、硅酸钙、液体有机硅化合物、木质素、淀粉、硅藻土和去离子水，加热至75℃，以300r/min转速搅拌25min，获得混合物c；
（4）将混合物c放置于超声波分散机中进行分散，超声分散结束后，取出混合物c，室温静置35min，得到所述的高散热性能的防水材料。
其中，所述步骤（1）中搅拌均匀条件：以450r/min的转速搅拌25min。
其中，所述步骤（4）中分散的条件：分散温度为20℃，分散时间为10min。
实施例2
一种具有高散热性能的防水材料，由以下重量份数的原料制备而成：石墨烯20份、高密度聚乙烯10份、碳纤维10份、聚乙二醇8份、氧化铝粉末2份、硅酸钙2份、液体有机硅化合物3份、木质素4份、淀粉3份、硅藻土1份、散热填料3份、添加剂4-10份和去离子水40份；
所述添加剂由以上重量份数的原料组成：阻燃剂0.5份、增塑剂0.2份、偶联剂0.1-0.6份和抗氧剂0.5份。
其中，所述石墨烯为5层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子。
其中，所述液体有机硅化合物为硅油。
其中，所述散热填料包括质量比为50:5:5:1的纳米氮化铝、纳米级氧化镁、微米级氮化硼和碳基材料。
其中，所述阻燃剂为硼酸铝和氢氧化镁按照2：1的比例混合而成，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡和环烷油中的一种或多种，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述抗氧剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯和叔丁基对苯二酚中的一种或多种。
一种具有高散热性能的防水材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份计，将散热填料、石墨烯加入到高密度聚乙烯中搅拌均匀获得混合物a；
（2）向所述混合物a中按重量份添加阻燃剂、增塑剂、偶联剂和抗氧剂共混，加热至40℃，以300r/min转速搅拌30min，获得混合物b；
（3）向所述混合物b中加入碳纤维、聚乙二醇、氧化铝粉末、硅酸钙、液体有机硅化合物、木质素、淀粉、硅藻土和去离子水，加热至70℃，以250r/min转速搅拌20min，获得混合物c；
（4）将混合物c放置于超声波分散机中进行分散，超声分散结束后，取出混合物c，室温静置30min，得到所述的高散热性能的防水材料。
其中，所述步骤（1）中搅拌均匀条件：以400r/min的转速搅拌20min。
其中，所述步骤（4）中分散的条件：分散温度为15℃，分散时间为8min。
实施例3
一种具有高散热性能的防水材料，由以下重量份数的原料制备而成：石墨烯40份、高密度聚乙烯30份、碳纤维20份、聚乙二醇15份、氧化铝粉末8份、硅酸钙8份、液体有机硅化合物10份、木质素10份、淀粉8份、硅藻土5份、散热填料8份、添加剂10份和去离子水60份；
所述添加剂由以上重量份数的原料组成：阻燃剂2.5份、增塑剂0.8份、偶联剂0.6份和抗氧剂1.5份。
其中，所述石墨烯为10层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子。
其中，所述液体有机硅化合物为硅油。
其中，所述散热填料包括质量比为60:10:10:5的纳米氮化铝、纳米级氧化镁、微米级氮化硼和碳基材料。
其中，所述阻燃剂为硼酸铝和氢氧化镁按照4：1的比例混合而成，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡和环烷油中的一种或多种，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述抗氧剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯和叔丁基对苯二酚中的一种或多种。
一种具有高散热性能的防水材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份计，将散热填料、石墨烯加入到高密度聚乙烯中搅拌均匀获得混合物a；
（2）向所述混合物a中按重量份添加阻燃剂、增塑剂、偶联剂和抗氧剂共混，加热至60℃，以400r/min转速搅拌50min，获得混合物b；
（3）向所述混合物b中加入碳纤维、聚乙二醇、氧化铝粉末、硅酸钙、液体有机硅化合物、木质素、淀粉、硅藻土和去离子水，加热至80℃，以350r/min转速搅拌30min，获得混合物c；
（4）将混合物c放置于超声波分散机中进行分散，超声分散结束后，取出混合物c，室温静置40min，得到所述的高散热性能的防水材料。
其中，所述步骤（1）中搅拌均匀条件：以500r/min的转速搅拌30min。
其中，所述步骤（4）中分散的条件：分散温度为25℃，分散时间为12min。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。