本发明涉及填料改性技术领域，尤其涉及一种改性石墨、该改性石墨的制备方法及含有该改性石墨的有机硅树脂。
背景技术：
为提高有机硅树脂的导热性能，在该类材料的制备过程中，通常会添加导热系数高的填料粒子。石墨具有优异的导热性能，能够作为有机硅树脂中的导热填料。然而石墨作为一种无机材料，其与有机硅树脂的界面相容性较差。当添加少量石墨时，有机硅树脂的粘度即会急剧上升，使其力学性能降低，因而限制了石墨的填充量，不能有效提高有机硅树脂的导热性能。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种改性石墨，旨在提供一种与有机硅树脂界面相容性好的改性石墨。
为实现上述目的，本发明提供的改性石墨，所述改性石墨含有石墨粉、有机硅蜡、及偶联剂。
优选地，所述石墨粉为600～1000目。
优选地，所述有机硅蜡的熔点为30～40℃。
优选地，按质量份，所述改性石墨包括：石墨粉50份、有机硅蜡5～8份、偶联剂1～3份。
优选地，所述改性石墨还包含有质量份数为0.5～1份的铂金催化剂。
优选地，所述偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
本发明还提出一种所述的改性石墨的制备方法，包括以下步骤：
将有机硅蜡、石墨粉加入至有机溶剂，加热搅拌，制得第一混合物；
将偶联剂加入至所述第一混合物，制得第二混合物，对所述第二混合物进行搅拌，并加热使得所述有机溶剂挥发，制得所述改性石墨。
优选地，对所述第二混合物进行搅拌前，将偶联剂加入至所述第一混合物后，所述改性石墨的制备方法还包括将质量份为0.5～1份的铂金催化剂加入到所述第二混合物的步骤。
优选地，将有机硅蜡、石墨粉加入至有机溶剂，加热搅拌，制得第一混合物的步骤中，所述加热温度为45～70℃
本发明还提出一种有机硅树脂，所述有机硅树脂含有所述的改性石墨。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明技术方案的改性石墨作为一种导热填料，添加到有机硅树脂基体中，高填充量的改性石墨在不影响有机硅树脂的力学性能前提下，能够提高有机硅树脂的导热性能。其中，有机硅蜡能够改善石墨粉表面的润湿性，提高石墨粉与有机硅树脂集体的界面相容性，从而极大地提高有机硅树脂中石墨粉的添加量；偶联剂的可水解基团水解生产羟基，该羟基与石墨粉表面存在的少量羟基生成氢键或醚键，偶联剂的非水解基团与有机硅树脂结合，从而进一步改善石墨粉与有机硅树脂的界面相容性。
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。
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。
本发明提供一种改性石墨，所述改性石墨含有石墨粉、有机硅蜡、及偶联剂。
优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
当树脂基体中添加的导热填料较少时，填料间未能形成相互接触和相互作用，对树脂基体的导热性能提升不大，只有当填料的添加量达到某一临界值时，填料在体系内形成大量类似网状或链状结构形态，即导热网链，增强树脂的导热性能。偶联剂包含亲无机物的基团，能够与无机物表面发生反应， 还包含亲有机物的基团，能够与树脂发生反应，从而改善无机物和树脂间的界面作用。
本发明技术方案的改性石墨作为一种导热填料，添加到有机硅树脂基体中，高填充量的改性石墨在不影响有机硅树脂的力学性能前提下，能够提高有机硅树脂的导热性能。其中，有机硅蜡改善石墨粉表面的润湿性，提高石墨粉与有机硅树脂基体的界面相容性，从而极大地提高有机硅树脂中石墨粉的添加量；偶联剂的可水解基团水解生产羟基，该羟基与石墨粉表面存在的少量羟基生成氢键或醚键，偶联剂的非水解基团与有机硅树脂结合，从而进一步改善石墨粉与有机硅树脂的界面相容性。
所述石墨粉为600～1000目。
本发明技术方案的石墨粉为600～1000目，优选为1000目，石墨粉的颗粒较小，容易在有机硅树脂基体中分散均匀，而不易团聚。
所述有机硅蜡的熔点为30～40℃。
本发明技术方案采用的有机硅蜡的熔点为30～40℃，熔点较低，易于融化。
按质量份，所述改性石墨包括：石墨粉50份、有机硅蜡5～8份、偶联剂1～3份。
本发明技术方案的改性石墨包含一定比例的石墨粉、有机硅蜡、及偶联剂，使得改性石墨与有机硅树脂的界面相容性好。
所述改性石墨还包含有质量份数为0.5～1份的铂金催化剂。
有机硅树脂固化过程中需要添加铂金催化剂，而添加于有机硅树脂中的石墨会与铂金催化剂发生反应，使得铂金催化剂中毒，而影响有机硅树脂的固化效率。
本发明技术方案的改性石墨中添加有铂金催化剂，铂金催化剂会吸附到石墨表面，从而避免有机硅树脂固化过程的铂金催化剂与石墨反应，提高有机硅树脂固化效率。
所述偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
优选为3-氨丙基三乙氧基硅烷。
本发明技术方案的3-氨丙基三乙氧基硅烷的乙氧基水解生成羟基，该羟基与石墨表面的少量羟基发生反应，生成化学键，3-氨丙基三乙氧基硅烷的氨基与有机硅树脂结合，从而在石墨与有机硅树脂之间建立连接，大大地提高石墨粉与有机硅树脂的界面相容性。
本发明还提供一种所述的改性石墨的制备方法，包括以下步骤：
将有机硅蜡、石墨粉加入至有机溶剂，加热搅拌，制得第一混合物；
将偶联剂加入至所述第一混合物，制得第二混合物，对所述第二混合物进行搅拌，并加热使得所述有机溶剂挥发，制得所述改性石墨。
所述有机溶剂优选为无水乙醇。
本发明技术方案首先将无水乙醇与有机硅蜡混合在一起，并加热使得有机硅蜡融化，再与石墨粉混合，而后加入偶联剂，偶联剂溶解于无水乙醇中，再加入铂金催化剂，使其均匀吸附在石墨表面。无水乙醇作为溶剂，能够溶解有机硅蜡和偶联剂，能够使其混合均匀；而石墨不溶于无水乙醇，需要搅拌同时维持一定温度，使得石墨与其他各组分混合均匀。
将有机硅蜡、石墨粉加入至有机溶剂，加热搅拌，制得第一混合物的步骤中，所述加热温度为45～70℃。
本发明技术方案的制得第一混合物的加热温度为45～70℃，高于有机硅蜡的熔点，使得有机硅蜡融化，便于与其他组分混合均匀。
本发明还提供一种有机硅树脂，所述有机硅树脂含有所述的改性石墨。
本发明技术方案的有机硅树脂包含有上述改性石墨，导热性能优异。
实施例一：
将质量份分别为100份的无水乙醇、5份的有机硅蜡加入到三口烧瓶中，加热到45℃并搅拌1h；
将质量份为50份的石墨粉加入到所述三口烧瓶中，维持45℃并搅拌0.5h；
将质量份为1份的3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到所述三口烧瓶中，维持45℃并搅拌0.5h；
将质量份为0.5份的铂金催化剂加入到所述三口烧瓶中，加热到80℃并搅拌，直至无水乙醇挥发干净。
实施例二：
将质量份分别为100份的甲醇、5份的有机硅蜡加入到三口烧瓶中，加热到70℃并搅拌1h；
将质量份为50份的石墨粉加入到所述三口烧瓶中，维持70℃并搅拌0.5h；
将质量份为3份的3-氨丙基三甲氧基硅烷加入到所述三口烧瓶中，维持70℃并搅拌0.5h；
将质量份为1份的铂金催化剂加入到所述三口烧瓶中，加热并搅拌，直至甲醇挥发干净。
实施例三：
将质量份分别为100份的无水乙醇、5份的有机硅蜡加入到三口烧瓶中，加热到50℃并搅拌1h；
将质量份为50份的石墨粉加入到所述三口烧瓶中，维持50℃并搅拌0.5h；
将质量份为2份的乙烯基三乙氧基硅烷加入到所述三口烧瓶中，维持50℃并搅拌0.5h；
将质量份为0.8份的铂金催化剂加入到所述三口烧瓶中，加热到85℃并搅拌，直至无水乙醇挥发干净。
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，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。