离子液体改性石墨烯/LLDPE导热复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及导热/散热，具体涉及一种离子液体改性石墨烯/lldpe导热复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、线性低密度聚乙烯(lldpe)具有耐热、耐寒性、柔韧、耐腐蚀、易于加工等优点，还具有良好的耐候性和化学稳定性等而广泛用于工农业、医药卫生和家用电器等领域。然而，由于lldpe本身导热性能很差(热导率约为0.25w·m-1·k-1)，低导热性能极大地限制了lldpe应用。

2、石墨烯具有固有的极高导热性能，已经作为导热填料应用在聚合物复合材料中，添加了石墨烯的聚合物复合材料大多表现出优异的性能。然而，石墨烯和聚合物基体之间界面处的热阻限制了传热，从而对导热性产生负面影响。因此，为了改善石墨烯在复合材料中的分散性和相容性，势必要对石墨烯进行改性，从而增强石墨烯聚合物复合材料的导热性。

技术实现思路

1、针对现有技术的存在的不足，本发明的目的在于提供一种离子液体改性石墨烯/lldpe导热复合材料及其制备方法。

2、为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

3、本发明提供了一种离子液体改性石墨烯/lldpe导热复合材料，其包括：作为填料的离子液体改性石墨烯及lldpe树脂，其中所述离子液体改性石墨烯是由离子液体对石墨烯进行改性而制得，所述离子液体是由n-甲基咪唑与3-氯丙基三乙氧基硅烷反应制得。

4、本发明还提供了所述离子液体改性石墨烯/lldpe导热复合材料的制备方法，其包括：

5、使n-甲基咪唑与3-氯丙基三乙氧基硅烷反应得到离子液体，并以得到的离子液体对石墨烯进行改性处理，获得离子液体改性石墨烯；

6、将所述离子液体改性石墨烯与lldpe树脂进行熔融共混，即得离子液体改性石墨烯/lldpe导热复合材料。

7、包含n-甲基咪唑与3-氯丙基三乙氧基硅烷的混合反应体系于200w微波下反应5-10min，再经后处理制得所述离子液体；

8、优选的，所述n-甲基咪唑与3-氯丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:1-1.5:1。

9、将所述离子液体、石墨烯分散于溶剂中，超声振荡5-10h，制得所述离子液体改性石墨烯；

10、优选的，所述溶剂为水、乙醇、甲醇中的任意一种或两种以上的组合；

11、优选的，所述离子液体与石墨烯的质量比为0.1:1-1:1。

12、将离子液体改性石墨烯与lldpe树脂进行熔融共混，即得离子液体改性石墨烯/lldpe导热复合材料；

13、优选的，所述熔融共混温度控制为140-160℃；

14、优选的，离子液体改性石墨烯与lldpe树脂的质量比为1:100-5:100。所述lldpe树脂为ll6201、1018fa、ll8360中的一种或几种。

15、本发明的优点与效果是：

16、(1)由于离子液体能够分散和溶解在无机或有机溶剂中，且与石墨烯之间的π-π相互作用，解决了石墨烯纳米材料易团聚的问题和与lldpe树脂相容性的问题。

17、(2)离子液体本身具有良好的热传导能力，从而在一定层面上提高了复合材料的导热能力。

18、(3)本发明制备的离子液体改性石墨烯/lldpe导热复合材料，在低温环境下具有优异的热传导性能。

技术特征：

1.一种离子液体改性石墨烯/lldpe导热复合材料，其特征在于：包括作为填料的离子液体改性石墨烯及lldpe树脂，其中所述离子液体改性石墨烯是由离子液体对石墨烯进行改性而制得，所述离子液体是由n-甲基咪唑与3-氯丙基三乙氧基硅烷反应制得。

2.根据权利要求1所述的离子液体改性石墨烯/lldpe导热复合材料，其特征在于：所述离子液体与石墨烯的质量比为0.1:1-1:1。

3.根据权利要求1所述离子液体改性石墨烯/lldpe导热复合材料，其特征在于：所述lldpe树脂为ll6201、1018fa、ll8360中的一种或几种；所述离子液体改性石墨烯与lldpe树脂的质量比为1:100-5:100。

4.权利要求1-3中任意一项所述离子液体改性石墨烯/lldpe导热复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：使包含n-甲基咪唑与3-氯丙基三乙氧基硅烷的混合反应体系于200w微波下反应5-10min，再经后处理制得所述离子液体。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述n-甲基咪唑与3-氯丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:1-1.5:1。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述离子液体对石墨烯进行改性处理，是将所述离子液体、石墨烯分散于溶剂中，超声振荡5-10h，制得所述离子液体改性石墨烯。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂为水、乙醇、甲醇中的任意一种或两种以上的组合；所述离子液体与石墨烯的质量比为0.1:1-1:1。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：将离子液体改性石墨烯与lldpe树脂进行熔融共混，即得离子液体改性石墨烯/lldpe导热复合材料；所述熔融共混温度控制为140-160℃；所述离子液体改性石墨烯与lldpe树脂的质量比为1:100-5:100。

技术总结
离子液体改性石墨烯/LLDPE导热复合材料及其制备方法，属于导热/散热技术领域，所述离子液体改性石墨烯/LLDPE导热复合材料包括：作为填料的离子液体改性石墨烯以及LLDPE树脂，其中，所述离子液体改性石墨烯是由离子液体对石墨烯进行改性而制得，所述离子液体是由N‑甲基咪唑和3‑氯丙基三乙氧基硅烷反应制得。本发明制备的离子液体改性石墨烯/LLDPE导热复合材料表现出高导热系数与优异的力学性能，在制备高性能聚合物导热领域具有广阔的应用价值。

技术研发人员：梁兵,王一杰,季保华,李先卫
受保护的技术使用者：晟烯时代高新科技（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25