的含量为6.0g，碳纤维的量为 〇.4g，聚异氰脲酸酯的量为0.6g，其它采用同实施例1的方法制备得到导电导热填料。再按 照实施例2的方法制备得到导电导热尼龙，按照实施例2的方法进行性能测试，所得材料的 弯曲强度为56.321^，导热系数为0.49611- 1，1(-1，体积电导率为9.93\10-63·?-1。
[0064] 实施例6
[0065] 在实施例1的基础上，本例中使用的微米级镍粉的含量为0.4g，碳纤维的量为 6.〇g，聚异氰脲酸酯的量为60g，其它采用同实施例1的方法制备得到导电导热填料。再按照 实施例2的方法制备得到导电导热尼龙，按照实施例2的方法进行性能测试，所得材料的弯 曲强度为54.321^，导热系数为0.34?1- 1.1(-1，体积电导率为5.59\10-73·?-1。
[0066] 实施例7
[0067] 参照实施例1的方法，改变聚异氰脲酸酯的量为3.2g，制备网络状导电导热填料。 然后参照实施例2的方法，制备得到高导电导热尼龙，按照实施例2的方法进行性能测试，所 得材料的弯曲强度为61.75MPa，导热系数为1.57W · πΓ1 · ΙΓ1，体积电导率为7.43 X 1(T4S · cm-1。
[0068] 实施例8
[0069] 在实施例1的基础上，本例中使用的微米级镍粉的含量为60g，碳纤维的量为6.0g， 聚异氰脲酸酯的量为〇.4g，其它采用同实施例1的方法制备得到导电导热填料。再按照实施 例2的方法制备得到导电导热尼龙，按照实施例2的方法进行性能测试，所得材料的弯曲强 度为63.561^，导热系数为0.4311- 1，1(-1，体积电导率为2.48\10-45.〇11一1。
[0070]对比实施例1
[0071]按照实施例2的方法，不加任何填料，将尼龙材料经过挤出、注塑成型，制备相关测 试样品，所得纯尼龙的拉伸强度52.23MPa，弯曲强度为66.54MPa，导热系数为0.232W · nf1 · 1(-1，体积电导率为3.14\10-123*〇11-1〇 [0072]对比实施例2
[0073]根据实施例1中的方法，对镍粉和碳纤维用步骤S1和步骤S2方法处理，不经过步骤 S3,得到氨基化改性的镍粉和碳纤维。然后按照实施例2的方法将处理后的镍粉和碳纤维一 起填充尼龙制备导电导热尼龙，所采用的镍粉和碳纤维的总量为12g，将12g镍粉和碳纤维 混合的导电填料、30g尼龙66和0.9g抗氧化剂1098,其中，所述镍粉和碳纤维的重量比为1: 1，混合后加入双螺杆挤出单元，在270°C下造粒得到导热导电尼龙。
[0074]按照实施例2的方法进行性能测试，所得材料的弯曲强度为59.33MPa，导热系数为 1.06W · m-1 · K-1，体积电导率为8.54X10-4S · cm-、
[0075] 将实施例2与对比实施例2进行对比可见，实施例2导热导电尼龙的弯曲强度为 74MPa，导热系数为2.23W · πΓ1 · ΙΓ1，体积电导率为2.44X10_3S · cnf1，均远远高于对比实施 例2的弯曲强度、导热系数和体积电导率，采用本发明技术方案的网络状导电导热填料具有 更好的力学、导热和导电性能。
[0076] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
【主权项】
1. 一种网络状导电导热填料，其特征在于:其包含的组分及其重量百分比为:金属填料 1~80%、碳系填料1~80%和分子中含有共辄结构的聚脲1~90%。2. 根据权利要求1所述的网络状导电导热填料，其特征在于:其包含的组分及其重量百 分比为:金属填料10~60%、碳系填料10~60%和分子中含有共辄结构的聚脲30~70%。3. 根据权利要求1所述的网络状导电导热填料，其特征在于:采用以下步骤制备得到： 步骤S1:将碳系填料加入到浓酸中搅拌2~6小时，然后过滤，洗涤中和，干燥得到处理后 的碳系填料;所述浓酸为浓硫酸和浓磷酸体积比为1:3的混合物。 步骤S2:分别对金属填料、处理后的碳系填料采用氨基化合物进行氨基化处理，得到氨 基化的金属填料和氨基化的碳系填料； 步骤S3:将氨基化的金属填料和氨基化的碳系填料分别分散在水中，然后一起加入到 含有异氰酸酯化合物的乙酸乙酯溶液中，加热至40~80°C，搅拌4~5小时，冷却，过滤，干燥， 得到所述网络状导电导热填料。4. 根据权利要求3所述的网络状导电导热填料，其特征在于：步骤S2中，所述氨基化处 理的方法为:取氨基化合物配制成浓度为0.5~3%的溶液，采用体积比为3:1的乙醇和水的混 合液作为溶剂，调节pH值为3~5.5 ;分别将金属填料或处理后的碳系填料分散在上述体系 中，超声处理1小时，机械搅拌12小时，静置，过滤，用乙醇洗涤滤渣，干燥备用。5. 根据权利要求4所述的网络状导电导热填料，其特征在于:所述异氰酸酯化合物为一 个分子中含有至少两个异氰酸酯基团；所述氨基化合物为γ -氨丙基三乙氧基硅烷或N-苯 基-γ -氨丙基三甲氧基硅烷。6. 根据权利要求5所述的网络状导电导热填料，其特征在于：步骤S3中，所述氨基化的 金属填料和氨基化的碳系填料的总量与异氰酸酯化合物的质量比为100:20~1000。7. 根据权利要求1~6任意一项所述的网络状导电导热填料，其特征在于:所述网络状导 电导热填料的粒径为1~?ΟΟμπι。8. 根据权利要求1~6任意一项所述的网络状导电导热填料，其特征在于:所述金属填料 为铝粉、铜粉、镍粉、铁粉或金属合金粉末中的至少一种;所述碳系填料为炭黑、碳纳米管、 石墨或碳纤维中的至少一种。9. 一种如权利要求1~8任意一项所述的网络状导电导热填料的制备方法:采用以下步 骤制备得到： 步骤S1:将碳系填料加入到浓酸中搅拌2~6小时，然后过滤，洗涤中和，干燥得到处理后 的碳系填料;其中，所述浓酸为浓硫酸和浓磷酸体积比为1:3的混合物； 步骤S2:分别对金属填料、处理后的碳系填料采用氨基化合物进行氨基化处理，得到氨 基化的金属填料和氨基化的碳系填料； 步骤S3:将氨基化的金属填料和氨基化的碳系填料分别分散在水中，然后一起加入到 异氰酸酯化合物的乙酸乙酯溶液中，加热至40~80°C，搅拌4~5小时，冷却，过滤，干燥，得到 所述网络状导电导热填料;其中，所述金属填料为铝粉、铜粉、镍粉、铁粉或金属合金粉末中 的至少一种;所述碳系填料为炭黑、碳纳米管、石墨或碳纤维中的至少一种。10. -种如权利要求1~8任意一项所述的网络状导电导热填料的应用，其特征在于:应 用于热塑性导电导热复合材料或者热固性导电导热复合材料中；其中，所述热塑性导电导 热复合材料的树脂基体为尼龙、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝聚合 物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、液晶高分子聚合物或聚苯硫醚中的至少一种;所述的热固性导 电导热复合材料的树脂基体为酚醛树脂、环氧树脂或不饱和聚酯树脂中的至少一种。
【专利摘要】本发明提供了一种网络状导电导热填料及其制备方法及其应用，所述网络状导电导热填料包含的组分及其重量百分比为：金属填料1~80%、碳系填料1~80%和分子中含有共轭结构的聚脲1~90%。本发明的技术方案，采用化学方法对金属填料和碳系填料进行网络交联，使填料间形成稳定的网络结构，得到的填料为具有共轭分子结构的网络状填料复合体系，其具有高效的导电和导热性能，且易于分散，填充后对材料的整体力学性能无影响，制备复合材料时达到相同的导热导电性能所需要的填料添加量更少，能适用于各种场合。
【IPC分类】C08K7/06, C08K3/08, C08K3/04, C08L69/00, C08K9/06, C08K9/02, C08K13/06, C08L63/00, C08L75/02, C08L77/06
【公开号】CN105524450
【申请号】CN201610027641
【发明人】甘舟, 晏义伍, 曹海琳
【申请人】深圳航天科技创新研究院
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月15日