醇按照1.5:1的比例将钛酸酯偶联剂稀释，在高速搅拌的条件下，将已稀释的钛酸酯偶联剂以雾状喷入至无机粒子导热填料表面，持续搅拌30min后，置于烘箱中将溶剂烘去，冷却备用；
步骤二、将炭基导热填料超声处理30min，烘干后冷却备用；
步骤三、将干燥后的树脂基体，导热填料，增韧填料，抗氧剂和分散剂按照权利要求1所述的重量分数比配比，然后，置于高速搅拌机中混合均匀；
步骤四、将预混均匀的物料加入高分子材料加工设备熔融混炼，完成造粒。步骤四中高分子材料加工设备采用双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的长径比为25，在195/200/210/210/205°C温度下熔融混炼，挤出造粒，过程控制螺杆转速80r/min，粒料干燥后注塑成测试样品，注塑温度为195/200/210/210/205 °C，注射压力60MPa，模具温度80 °C。最终制得的产品高导热系数5.4W/m*K。
[0023]实施例2:
选取原料组分，按照重量分数计:树脂基体40份，导热填料80份，增韧填料14份，抗氧剂1.8份，分散剂4份。
[0024]树脂基体是聚氨酯树脂基体、聚醚砜树脂基体和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂基体按照重量比为1:2:3组合而成的组合物。导热填料包括无机粒子导热填料和炭基导热填料，所述的无机粒子导热填料和炭基导热填料的重量比为7:1。无机粒子导热填料为球形氧化铝、结晶型二氧化硅和鳞片状高导热碳粉按照重量比为1:1:2组成的混合物，炭基导热填料为多壁碳纳米管、聚丙烯睛基炭纤维和纳米石墨烯微片按照重量比为5:1:1组成的混合物。增韧填料为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和氯化聚乙烯按照重量比为3: 3:1组成的混合物。抗氧剂为多酚受阻酚抗氧剂1010和复合抗氧剂255质量比1:1组成的复合抗氧剂。分散剂为硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯和低分子离聚物按照重量比为2:2:3组成的混合物。
[0025]按照实施例1中的制备方法，最终制得的产品高导热系数5.6W/m*K。
[0026]实施例3: 选取原料组分，按照重量分数计:树脂基体35份，导热填料75份，增韧填料10份，抗氧剂1.6份，分散剂2份。
[0027]树脂基体是聚氨酯树脂基体、聚醚砜树脂基体和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂基体按照重量比为1:2:3组合而成的组合物。导热填料包括无机粒子导热填料和炭基导热填料，所述的无机粒子导热填料和炭基导热填料的重量比为7:1。无机粒子导热填料为球形氧化铝、结晶型二氧化硅和鳞片状高导热碳粉按照重量比为1:1:2组成的混合物，炭基导热填料为多壁碳纳米管、聚丙烯睛基炭纤维和纳米石墨烯微片按照重量比为5:1:1组成的混合物。增韧填料为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和氯化聚乙烯按照重量比为3: 3:1组成的混合物。抗氧剂为多酚受阻酚抗氧剂1010和复合抗氧剂255质量比1:1组成的复合抗氧剂。分散剂为硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯和低分子离聚物按照重量比为2:2:3组成的混合物。
[0028]按照实施例1中的制备方法，最终制得的产品高导热系数5.5W/m*K。
[0029]本发明高导热性能高分子复合材料成功解决了高分子材料导热性能差的实际问题，本发明选择了对复合树脂基体进行填充改性，充分利用聚氨酯树脂基体、聚醚砜树脂基体和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂基体各自的优异性能，所制备的环氧树脂基体和聚丁烯树脂基体复合材料具有出色的导热性能，相比纯聚合物树脂有了很大的改善。导热填料组分的复配选择充分实现了无机粒子导热填料和炭基导热填料协同复配，使得高分子树脂基本的导热性能大大提升。本发明高导热性能高分子复合材料在提高其导热性能的同时还提高了材料的阻燃性能。高填充的无机粒子导热填料不仅大幅度提高了复合材料的导热性能，还作为阻燃剂达到了优异的阻燃效果。本发明高导热性能高分子复合材料复合抗氧剂、增韧剂以及分散剂的选择使得参与反应的各种材料在树脂中均匀分散，各种填料的填充效果更佳，反应体系更加稳定，最终制得的材料的导热性良好的同时热稳定和各种力学性能性也更好。
[0030]本发明原料来源广、成本低，制备途径简单易行。所制备复合材料同时具备优异的导热性能，绝缘性能，阻燃性能以及力学性能，在换热器，仪表外壳、电路元件，汽车，化工能源及航空航天等领域都可以得到广泛的应用。
[0031]上面对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种高导热性能高分子复合材料的制备方法，其特征在于按如下步骤进行制备: 步骤一、用无水乙醇按照1.5:1的比例将钛酸酯偶联剂稀释，在高速搅拌的条件下，将已稀释的钛酸酯偶联剂以雾状喷入至无机粒子导热填料表面，持续搅拌30min后，置于烘箱中将溶剂烘去，冷却备用； 步骤二、将炭基导热填料超声处理30min，烘干后冷却备用； 步骤三、将干燥后的树脂基体，导热填料，增韧填料，抗氧剂和分散剂按照权利要求1所述的重量分数比配比，然后，置于高速搅拌机中混合均匀； 步骤四、将预混均匀的物料加入高分子材料加工设备熔融混炼，完成造粒。2.根据权利要求1所述的高导热性能高分子复合材料的制备方法，其特征在于:步骤四中所述的高分子材料加工设备采用双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机的长径比为25，在195/200/210/210/205°C温度下熔融混炼，挤出造粒，过程控制螺杆转速80r/min，粒料干燥后注塑成测试样品，注塑温度为195/200/210/210/205 °C，注射压力60MPa，模具温度80 °C。
【专利摘要】本发明涉及一种高导热性能高分子复合材料的制备方法，按照重量分数计，其原料中包含以下组分：树脂基体30-40份，导热填料65-80份，增韧填料4-14份，抗氧剂0.8-1.8份，分散剂1-4份。预处理后的原料经过高分子材料加工设备熔融混炼，完成造粒。最终产品最高导热系数均大于5.2W/m?K，阻燃性能和绝缘性能优异且力学性能良好。本发明原料来源广、成本低，制备途径简单易行。所制备复合材料同时具备优异的导热性能，绝缘性能，阻燃性能以及力学性能，在换热器，仪表外壳、汽车、化工能源及航空航天等领域都可以得到广泛的应用。
【IPC分类】C08K3/22, C08L75/04, C08L23/28, C08K7/06, C08L53/02, C08K3/36, C08L23/08, C08L81/06, B29C45/76, C08K7/24, C08L55/02, B29C47/92, C08K9/04, B29B9/06, C08K3/04, C08K13/06, C09K5/14
【公开号】CN105111670
【申请号】CN201510606448
【发明人】陈民, 殷姝媛, 宗铭, 郭敏
【申请人】陈民
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月22日