一种提高聚合物导电导热性能和力学性能的方法技术

本发明专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种同时提高聚合物导电导热性能和力学性能的方法。本发明专利技术提供一种提高聚合物导电导热性能和力学性能的方法，所述方法为：在聚合物中加入低熔点合金，于260℃熔融共混得聚合物/低熔点合金混合料，再将该混合料通过微注塑成型使得低熔点合金在聚合物中形成微纤维；其中，聚合物和低熔点合金的比例为：聚合物100重量份，低熔点合金1～20重量份。本发明专利技术在聚合物中加入低熔点合金，通过微注塑成型法实现了：低熔点合金在聚合物中形成形态良好的原位纤维，构成网络结构，从而起到了增强作用，并且能够明显降低金属材料的使用含量，达到较高的导电和导热效果。

A method to improve the conductivity, thermal conductivity and mechanical properties of polymers

The invention belongs to the field of polymer materials, in particular to a method for simultaneously improving the thermal conductivity and mechanical properties of the polymer. The invention provides a method for improving the conductivity and thermal conductivity and mechanical properties of the polymer. The method comprises adding low melting point alloy into the polymer, melting and blending the polymer/low melting point alloy mixture at 260 C, and then forming micro-fibers in the polymer by micro-injection molding of the mixture. The ratio of polymer to low melting point alloy is 100 parts by weight of polymer and 1-20 parts by weight of low melting point alloy. The low melting point alloy is added into the polymer, and the in-situ fiber with good morphology is formed in the polymer by the micro-injection molding method, thus forming a network structure, thereby playing a reinforcing role, and obviously reducing the use content of the metal material, thus achieving a higher conductivity and thermal conductivity.

【技术实现步骤摘要】
一种提高聚合物导电导热性能和力学性能的方法
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种同时提高聚合物导电导热性能和力学性能的方法。
技术介绍
导电导热聚合物复合材料广泛应用于生产和生活领域，要同时提高其导电导热性能，通常向其中添加导电炭黑、导热金属等填料，但是添加大量的填料后势必会降低其力学性能及其复合材料的综合性能。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术提供一种提高聚合物导电导热性能和力学性能的方法，所得复合材料同时具有良好的导电导热性能和力学性能。本专利技术的技术方案：本专利技术要解决的第一个技术问题是提供一种同时提高聚合物导电导热性能和力学性能的方法，所述方法为：在聚合物中加入低熔点合金，于260℃熔融共混得聚合物/低熔点合金混合料，再将该混合料通过微注塑成型使得低熔点合金在聚合物中形成微纤维；其中，聚合物和低熔点合金的比例为：聚合物100重量份，低熔点合金1～20重量份。进一步，所述聚合物为聚丙烯、聚乙烯或聚乳酸。进一步，所述低熔点合金是指熔点在300℃以下的金属及其合金，通常由Bi、Sn、Pb、In等低熔点金属元素组成。进一步，所述微注塑成型法中：注射速度为300mm/s，注射温度为250℃～260℃，注射压力1200bar，模具温度为80℃～110℃。本专利技术的有益效果：1、本专利技术在聚合物中加入低熔点合金，通过微注塑成型法实现了：低熔点合金在聚合物中形成形态良好的原位纤维，构成网络结构，从而起到了增强作用，并且能够明显降低金属材料的使用含量，达到较高的导电和导热效果。2、本专利技术制备原料易得简单，成本低，并且能够大范围地扩大微型复合材料的工业应用，制得了原位低温金属纤维/聚合物合金材料。3、本专利技术提供了一种新的形成原位纤维的加工方法，提高了聚合物的力学性能，冲击性能导热性能以及导电性能，可加工性，具有良好的尺寸稳定性；此外，该方法能够明显缩短加工周期。具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例1(1)将聚丙烯在80℃真空烘干12h；(2)将干燥处理好的聚丙烯90重量份与低熔点金属Bi10重量份放入密炼机中在260℃下进行熔融共混，共混时间为5分钟；(3)然后干燥造粒后进行微注射成型加工，注射速度为300mm/s，注射温度为260℃，注射压力1200bar，模具温度为80℃；所得样条的形状为哑铃型，尺寸为15*3*0.3mm3。将所得样条进行力学性能和导电导热性能的测试，其性能结果如表1所示。表1聚丙烯及实施例1-5所得导热聚丙烯复合材料的力学性能和导热性能实施例2(1)将聚丙烯在80℃真空干燥烘干12h；(2)将干燥处理好的聚丙烯90份与低熔点金属Sn10重量份放入密炼机中在260℃下进行共混，共混时间为5分钟；(3)然后干燥造粒后进行微注射成型加工，注射速度为300mm/s，注射温度为260℃，注射压力1200bar，模具温度为100℃；所得样条的形状为哑铃型，尺寸为15*3*0.3mm3。将所得样条进行力学性能和导电导热性能的测试，其性能结果如表1所示。实施例3(1)将聚丙烯在80℃真空干燥烘干12h；(2)将干燥处理好的聚丙烯90重量份与低熔点金属Pb10重量份放入密炼机中在260℃下进行共混，共混时间为5分钟；(3)然后干燥造粒后进行微注射成型加工，注射速度为300mm/s，注射温度为260℃，注射压力1200bar，模具温度为110℃；所得样条的形状为哑铃型，尺寸为15*3*0.3mm3。将所得样条进行力学性能和导电导热性能的测试，其性能结果如表1所示。实施例4(1)将聚丙烯在80℃真空干燥烘干12h；(2)将干燥处理好的聚丙烯80重量份与低熔点金属Pb20重量份放入密炼机中在260℃下进行共混，共混时间为5分钟；(3)然后干燥造粒后进行微注射成型加工，注射速度为300mm/s，注射温度为260℃，注射压力1200bar，模具温度为110℃；所得样条的形状为哑铃型，尺寸为15*3*0.3mm3。将所得样条进行力学性能和导电导热性能的测试，其性能结果如表1所示。实施例5(1)将聚乙烯在80℃真空干燥烘干12h；(2)将干燥处理好的聚乙烯90重量份与低熔点金属Bi10重量份放入密炼机中在260℃下进行共混，共混时间为5分钟；(3)然后干燥造粒后进行微注射成型加工，注射速度为300mm/s，注射温度为260℃，注射压力1200bar，模具温度为80℃；所得样条的形状为哑铃型，尺寸为15*3*0.3mm3。将所得样条进行力学性能和导电导热性能的测试，其性能结果如表1所示。对比例1(1)将聚丙烯在80℃真空干燥烘干12h；(2)将干燥处理好的聚丙烯90重量份与低熔点金属Bi10重量份放入密炼机中在260℃下进行共混，共混时间为5分钟；(3)然后干燥造粒后进行普通成型加工，注射速压力为450bar，注射温度为260℃，模具温度为100℃；所得样条的形状为哑铃型，尺寸为150*10*17mm3。将所得样条进行力学性能和导电导热性能的测试，其性能结果如表1所示。尽管上面结合实施例描述了本专利技术，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高聚合物导电导热性能和力学性能的方法，其特征在于，所述方法为：在聚合物中加入低熔点合金，于260℃熔融共混得聚合物/低熔点合金混合料，再将该混合料通过微注塑成型使得低熔点合金在聚合物中形成微纤维；其中，聚合物和低熔点合金的比例为：聚合物100重量份，低熔点合金1～20重量份。

【技术特征摘要】
1.一种提高聚合物导电导热性能和力学性能的方法，其特征在于，所述方法为：在聚合物中加入低熔点合金，于260℃熔融共混得聚合物/低熔点合金混合料，再将该混合料通过微注塑成型使得低熔点合金在聚合物中形成微纤维；其中，聚合物和低熔点合金的比例为：聚合物100重量份，低熔点合金1～20重量份。2.根据权利要求1所述的一种提高聚合物导电导热性能和力学性能的方法，其特征在于，所述聚合物为聚丙烯、聚乙烯或聚乳酸。3.根据权利要求1或2所述的一种提高聚合物导电导热性能和力学性能的方法，其特征在于，所述低熔点合金是指熔点在300℃以下的金属及其合金。4.根据权利要求3所述的一种提高聚合物导电导热性能和力学性能的方法，其特征在于，所述低熔点合金为Bi、S...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨其，赵中国，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51