一种石墨烯改性的打印用散热耗材及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯改性的打印用散热耗材及其应用，所述石墨烯改性的打印用散热耗材包括以下原料：石墨烯、PET树脂、二醇乙醚醋酸酯、聚乳酸、三聚磷酸钠、氯丙基苯乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、羟甲基纤维素钠、凯夫拉纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维、表面活性剂、调节剂、发生剂、交联剂、相容剂、架桥剂、催化剂、增塑剂、分散剂、增粘剂、固化剂、抗氧剂、稳定剂、抗老剂、阻燃剂，所述石墨烯改性的打印用散热耗材是经过粉碎、活化、混合、挤压等步骤制成的。本发明专利技术制得的石墨烯改性的打印用散热耗材的散热性和拉伸强度明显优于现有技术的复合材料；同时，本发明专利技术的复合材料可应用于3D打印笔记本电脑外壳中。

Graphite modified printing radiating material and application thereof

The invention discloses a graphene modified printing supplies cooling and its application, print the graphene modified by heat material comprises the following raw materials of graphene, PET resin, glycol ether acetate, polylactic acid, sodium tripolyphosphate, allyl chloride, styrene maleic anhydride grafted polypropylene, carboxymethyl cellulose, sodium Kevlar fiber, polybutylene terephthalate fiber, surface active agent, regulator, generating agent, crosslinking agent, compatibilizer, crosslinking agent, catalyst, plasticizer, dispersing agent, thickening agent, curing agent, stabilizer, antioxidant, anti-aging agent, flame retardant, printing the graphene modified by heat supplies is made by crushing, mixing, extrusion, activation and so on. Graphene prepared by the invention of printing modified composite material for heat dissipation and the tensile strength is obviously superior to the existing technology of heat supplies; at the same time, the composite material of the invention can be applied to the outer shell of the notebook computer in 3D printing.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯改性的打印用散热耗材及其应用
本专利技术属于3D打印用材料制备
，具体涉及一种石墨烯改性的打印用散热耗材及其应用。
技术介绍
3D打印又称为快速成型技术，也称为增材制造技术，是一种不需要传统刀具、夹具和机床，而是以数字模型文件为基础，使用金属粉末或塑料等具有黏合性的材料逐层打印来制造任意形状物品的技术。3D打印机可以制造的物品很多，如飞机、手枪，再如食物、人体器官、儿童玩具等。3D打印技术是最近20年来世界制造
的一次重大突破。是机械工程、计算机技术、数控技术、材料科学等多学科技术的集成。3D打印最难最核心的技术是打印材料的开发。因此开发更为多样多功能的3D打印材料成为未来研究与应用的热点与关键。2004年英国曼彻斯顿大学的Geim和Novoselov通过胶带剥离高定向石墨获得了独立存在的二维石墨烯(Gra-phene，GN)晶体以来，石墨烯已经成为材料科学领域极受关注的研究热点之一。石墨烯，实际上就是单原子层的石墨，它拥有独特的二维结构和优异的力学、热力学、光学和电学性能。石墨烯是目前世界上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，至吸收2.3％的光，导热系数高达5300W/m·k，高于碳纳米管和金刚石。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，具有强度高，比表面积大，高化学反应活性，高填充性的特点。随着笔记本电脑行业的快速发展，笔记本电脑外壳也朝着强度高、刚性大、的方向发展。目前市场上多数的塑料外壳笔记本电脑都是采用PC/ABS工程塑料合金做原料的。这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，又具有ABS树脂优良的加工流动性。但是，存在着笔记本电脑外壳的散热性能较差的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种石墨烯改性的打印用散热耗材及其应用，以解决现有笔记本电脑外壳的散热性能较差的问题。本专利技术制得的石墨烯改性的打印用散热耗材的散热性和拉伸强度明显优于现有技术的复合材料；同时，本专利技术的复合材料可应用于3D打印笔记本电脑外壳中。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种石墨烯改性的打印用散热耗材，以重量份为单位，包括以下原料：石墨烯1.6-4.1份、PET树脂75-120份、二醇乙醚醋酸酯22-35份、聚乳酸50-72份、三聚磷酸钠32-45份、氯丙基苯乙烯11-15份、马来酸酐接枝聚丙烯10-14份、羟甲基纤维素钠8-12份、凯夫拉纤维4-6份、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维3-5份、表面活性剂1-1.6份、调节剂0.4-0.8份、发生剂0.3-0.5份、交联剂0.4-0.8份、相容剂0.7-1.3份、架桥剂0.5-1份、催化剂0.3-0.5份、增塑剂0.5-0.8份、分散剂0.3-0.5份、增粘剂0.4-0.7份、固化剂1-2.3份、抗氧剂0.3-0.5份、稳定剂0.2-0.4份、抗老剂1.2-1.8份、阻燃剂1.8-2.4份；所述表面活性剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物；所述分散剂为分散剂MF；所述增粘剂为丁基三甲氧基硅烷；所述固化剂为环氧类树脂固化剂；所述抗氧剂为抗氧剂2246；所述稳定剂为改性膨润土热稳定剂；所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂；所述阻燃剂以重量份为单位，包括以下原料：乙二醇乙醚醋酸酯60-68份、辛酸癸酸甘油三酯25-28份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵22-24份、聚氧化丙烯三醇18-22份、尿素14-16份、氧化铝10-12份、三氧化二锑9-11份、氧化铅7-10份、膨润土8-12份、渗透剂1-2份；所述的石墨烯改性的打印用散热耗材的制备方法，包括以下步骤：S1：将PET树脂与二醇乙醚醋酸酯粉碎后过200-300目筛子，制得混合树脂粉末；S2：向步骤S1制得的混合树脂粉末中加入表面活性剂，在温度为68-72℃，转速为150-180r/min下活化1-1.3h，制得活化混合树脂粉末；S3：将石墨烯粉碎，过200-300目筛子，制得粉末，所得粉末在磁场强度为7000-8200GS，超声波功率为520-650W，温度为52-56℃，转速为200-300r/min下，搅拌40-50min，制得石墨烯能量粉末；S4：在氮气保护下，向步骤S2制得的活化混合树脂粉末中加入步骤S3制得的石墨烯能量粉末、聚乳酸、三聚磷酸钠、氯丙基苯乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、羟甲基纤维素钠、凯夫拉纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维、调节剂、发生剂、交联剂、相容剂、架桥剂、催化剂、增塑剂、分散剂、增粘剂，在微波功率为320-360W，温度为140-145℃，转速为200-400r/min下搅拌2.8-4h，制得混合物Ⅰ；S5：向步骤S4制得的混合物Ⅰ中加入固化剂、抗氧剂、稳定剂、抗老剂、阻燃剂，在温度为76-80℃，转速为150-250r/min下搅拌1.6-2h，制得混合物Ⅱ；所述阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：(a)将壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、水320-400份加入微波反应器中，在搅拌转速为300-500r/min下搅拌8-12min，制得混合物A；(b)向步骤a制得的混合物A中加入乙二醇乙醚醋酸酯、辛酸癸酸甘油三酯、聚氧化丙烯三醇、尿素、氧化铝、三氧化二锑、氧化铅、膨润土、渗透剂，在搅拌转速为200-400r/min，微波功率为350-400W，温度为92-96℃下搅拌1.3-1.8h，制得混合物B，所述渗透剂为渗透剂JFC；(c)将步骤b制得的混合物B冷却至室温后，将沉淀物过滤，在转速为4000-5000r/min下离心干燥至含水量≤1％，制得阻燃剂；S6：将步骤S5制得的混合物Ⅱ放入螺杆挤压成型机中，在温度为190-200℃，转速为125-140r/min下，经挤压丝条，制得石墨烯改性的打印用散热耗材。优选地，所述调节剂为ACR。优选地，所述发生剂为气溶胶发生剂。优选地，所述交联剂为交联剂SAC-100。优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。优选地，所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂。优选地，所述催化剂为五氧化二钒。优选地，所述增塑剂为柠檬酸酯。所述的石墨烯改性的打印用散热耗材在3D打印笔记本电脑外壳中应用。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术制得的石墨烯改性的打印用散热耗材的散热性和拉伸强度明显优于现有技术的复合材料。同时，本专利技术的复合材料可应用于3D打印笔记本电脑外壳中，而现有技术的复合材料不能应用于3D打印笔记本电脑外壳中。【具体实施方式】为便于更好地理解本专利技术，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。在实施例中，所述石墨烯改性的打印用散热耗材，以重量份为单位，包括以下原料：石墨烯1.6-4.1份、PET树脂75-120份、二醇乙醚醋酸酯22-35份、聚乳酸50-72份、三聚磷酸钠32-45份、氯丙基苯乙烯11-15份、马来酸酐接枝聚丙烯10-14份、羟甲基纤维素钠8-12份、凯夫拉纤维4-6份、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维3-5份、表面活性剂1-1.6份、调节剂0.4-0.8份、发生剂0.3-0.5份、交联剂0.4-0.8份、相容剂0.7-1.3份、架桥剂0.5-1份、催化剂0.3-0.5份、增塑剂0.5-0.8份、分散剂0.3-0.5份、增粘剂0.4-0.7份、固化剂1-2.3份、抗氧剂0.3-0.5份、稳定剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯改性的打印用散热耗材，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：石墨烯1.6‑4.1份、PET树脂75‑120份、二醇乙醚醋酸酯22‑35份、聚乳酸50‑72份、三聚磷酸钠32‑45份、氯丙基苯乙烯11‑15份、马来酸酐接枝聚丙烯10‑14份、羟甲基纤维素钠8‑12份、凯夫拉纤维4‑6份、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维3‑5份、表面活性剂1‑1.6份、调节剂0.4‑0.8份、发生剂0.3‑0.5份、交联剂0.4‑0.8份、相容剂0.7‑1.3份、架桥剂0.5‑1份、催化剂0.3‑0.5份、增塑剂0.5‑0.8份、分散剂0.3‑0.5份、增粘剂0.4‑0.7份、固化剂1‑2.3份、抗氧剂0.3‑0.5份、稳定剂0.2‑0.4份、抗老剂1.2‑1.8份、阻燃剂1.8‑2.4份；所述表面活性剂为聚氧乙烯‑聚氧丙烯共聚物；所述分散剂为分散剂MF；所述增粘剂为丁基三甲氧基硅烷；所述固化剂为环氧类树脂固化剂；所述抗氧剂为抗氧剂2246；所述稳定剂为改性膨润土热稳定剂；所述抗老剂为巴斯夫UV‑234抗老剂；所述阻燃剂以重量份为单位，包括以下原料：乙二醇乙醚醋酸酯60‑68份、辛酸癸酸甘油三酯25‑28份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵22‑24份、聚氧化丙烯三醇18‑22份、尿素14‑16份、氧化铝10‑12份、三氧化二锑9‑11份、氧化铅7‑10份、膨润土8‑12份、渗透剂1‑2份；所述的石墨烯改性的打印用散热耗材的制备方法，包括以下步骤：S1：将PET树脂与二醇乙醚醋酸酯粉碎后过200‑300目筛子，制得混合树脂粉末；S2：向步骤S1制得的混合树脂粉末中加入表面活性剂，在温度为68‑72℃，转速为150‑180r/min下活化1‑1.3h，制得活化混合树脂粉末；S3：将石墨烯粉碎，过200‑300目筛子，制得粉末，所得粉末在磁场强度为7000‑8200GS，超声波功率为520‑650W，温度为52‑56℃，转速为200‑300r/min下，搅拌40‑50min，制得石墨烯能量粉末；S4：在氮气保护下，向步骤S2制得的活化混合树脂粉末中加入步骤S3制得的石墨烯能量粉末、聚乳酸、三聚磷酸钠、氯丙基苯乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、羟甲基纤维素钠、凯夫拉纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维、调节剂、发生剂、交联剂、相容剂、架桥剂、催化剂、增塑剂、分散剂、增粘剂，在微波功率为320‑360W，温度为140‑145℃，转速为200‑400r/min下搅拌2.8‑4h，制得混合物Ⅰ；S5：向步骤S4制得的混合物Ⅰ中加入固化剂、抗氧剂、稳定剂、抗老剂、阻燃剂，在温度为76‑80℃，转速为150‑250r/min下搅拌1.6‑2h，制得混合物Ⅱ；所述阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：(a)将壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、水320‑400份加入微波反应器中，在搅拌转速为300‑500r/min下搅拌8‑12min，制得混合物A；(b)向步骤a制得的混合物A中加入乙二醇乙醚醋酸酯、辛酸癸酸甘油三酯、聚氧化丙烯三醇、尿素、氧化铝、三氧化二锑、氧化铅、膨润土、渗透剂，在搅拌转速为200‑400r/min，微波功率为350‑400W，温度为92‑96℃下搅拌1.3‑1.8h，制得混合物B，所述渗透剂为渗透剂JFC；(c)将步骤b制得的混合物B冷却至室温后，将沉淀物过滤，在转速为4000‑5000r/min下离心干燥至含水量≤1％，制得阻燃剂；S6：将步骤S5制得的混合物Ⅱ放入螺杆挤压成型机中，在温度为190‑200℃，转速为125‑140r/min下，经挤压丝条，制得石墨烯改性的打印用散热耗材。...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯改性的打印用散热耗材，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：石墨烯1.6-4.1份、PET树脂75-120份、二醇乙醚醋酸酯22-35份、聚乳酸50-72份、三聚磷酸钠32-45份、氯丙基苯乙烯11-15份、马来酸酐接枝聚丙烯10-14份、羟甲基纤维素钠8-12份、凯夫拉纤维4-6份、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维3-5份、表面活性剂1-1.6份、调节剂0.4-0.8份、发生剂0.3-0.5份、交联剂0.4-0.8份、相容剂0.7-1.3份、架桥剂0.5-1份、催化剂0.3-0.5份、增塑剂0.5-0.8份、分散剂0.3-0.5份、增粘剂0.4-0.7份、固化剂1-2.3份、抗氧剂0.3-0.5份、稳定剂0.2-0.4份、抗老剂1.2-1.8份、阻燃剂1.8-2.4份；所述表面活性剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物；所述分散剂为分散剂MF；所述增粘剂为丁基三甲氧基硅烷；所述固化剂为环氧类树脂固化剂；所述抗氧剂为抗氧剂2246；所述稳定剂为改性膨润土热稳定剂；所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂；所述阻燃剂以重量份为单位，包括以下原料：乙二醇乙醚醋酸酯60-68份、辛酸癸酸甘油三酯25-28份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵22-24份、聚氧化丙烯三醇18-22份、尿素14-16份、氧化铝10-12份、三氧化二锑9-11份、氧化铅7-10份、膨润土8-12份、渗透剂1-2份；所述的石墨烯改性的打印用散热耗材的制备方法，包括以下步骤：S1：将PET树脂与二醇乙醚醋酸酯粉碎后过200-300目筛子，制得混合树脂粉末；S2：向步骤S1制得的混合树脂粉末中加入表面活性剂，在温度为68-72℃，转速为150-180r/min下活化1-1.3h，制得活化混合树脂粉末；S3：将石墨烯粉碎，过200-300目筛子，制得粉末，所得粉末在磁场强度为7000-8200GS，超声波功率为520-650W，温度为52-56℃，转速为200-300r/min下，搅拌40-50min，制得石墨烯能量粉末；S4：在氮气保护下，向步骤S2制得的活化混合树脂粉末中加入步骤S3制得的石墨烯能量粉末、聚乳酸、三聚磷酸钠、氯丙基苯乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、羟甲基纤维素钠、凯夫...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯可发，
申请(专利权)人：广西丰达三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45