本发明专利技术公开了一种石墨烯纤维、聚合物导热复合材料，属于新材料技术领域；旨在提供一种既不会对聚合物自身力学性能产生破坏、又能大幅度提高聚合物复合材料热导率的导热复合材料。它包括导热填料和热塑性聚合物；制备方法是将导热填料与热塑性聚合物混合分散，保证导热填料占该混合物总质量的0.1～35%；将上述混合物热压成型。本发明专利技术复合材料具有导热性能优异、综合力学性能好、成本低等优点；是一种可用于电子元器件的导热复合材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种导热复合材料，尤其涉及一种石墨烯纤维、聚合物导热复合材料； 属于新材料
技术介绍
随着电子产品的集成度越来越高、体积越来越小、功率越来越大，人们对电子产品 导热材料的要求也越来越苛刻。高分子材料因其具有优异的电绝缘性、耐腐蚀性和易加工 成型性等特点，在导热领域扮演着重要的角色。然而高分子材料的导热率很低，为了提高 其导热率，通常须向其中添加导热填料。当导热填料的添加量过大时会导致复合材料综合 力学性能急剧下降；因此亟需一种既不会对聚合物自身性能产生破坏、又能大幅度提高聚 合物复合材料热导率的导热复合材料。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术旨在提供一种既不会对聚合物自身力学 性能产生破坏、又能大幅度提高聚合物复合材料热导率的石墨烯纤维、聚合物导热复合材 料。 为了实现上述目的，本专利技术导热复合材料由导热填料和热塑性聚合物按以下方法 制备而成： 1) 将导热填料与热塑性聚合物混合分散0. 5~24小时，得混合物；保证导热填料占该 混合物总质量的0. 1~35% ; 2) 将上述混合物热置于温度为170~280°C的模具中压制成型，保证压力为10~ 18MPa ； 所述导热填料是直径为5~5000 μ m的石墨烯纤维，所述热塑性聚合物为聚乙烯、聚丙 烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚全氟烷氧基醋、聚苯硫醚、尼龙、聚甲基丙烯酸甲醋、聚碳酸 酯或聚氯乙烯中的一种或几种的混合。 本专利技术优选技术方案为：所述导热填料占该混合物总质量的0. 5~30%。 本专利技术进一步优选技术方案为：所述导热填料占该混合物总质量的2~20%。 本专利技术更进一步优选技术方案为：所述导热填料占该混合物总质量的5~15%。 在上述各技术方案中，所述混合分散方式为机械分散、超声分散或溶液搅拌分散。 与现有技术比较，本专利技术由于采用了上述技术方案，以石墨烯纤维为导热填料添 加到热塑性聚合物中，因此不仅能够显著提高导热复合材料的导热性能，而且也不会破坏 聚合物原有的综合力学性能。本专利技术导热复合材料具有导热性能优异、综合力学性能好、成 本低等优点，具体分析如下： 1) 由于石墨烯纤维呈一维线状结构，且导热性能优异；因此能够在复合材料中形成导 热网，从而可显著提高复合材料的导热性能； 2) 由于石墨烯具有密度小、比表面积大的特点，因此作为导热填料添加到聚合物中时 可减少用量；不仅降低了导热复合材料的成本，而且不会对聚合物原有的综合力学性能形 成破坏； 3)石墨烯具有较高的拉伸强度和杨氏模量，将其添加到聚合物中不会降低聚合物的力 学性能。【具体实施方式】 下面结合具体的实施例对本专利技术作进一步说明： 实施例1 1) 将0.02g直径为5000 μ m的石墨烯纤维与19. 98g聚丙烯（PP)用高速搅拌机预混10 小时，然后用双螺杆挤出机造粒； 2) 将上述粒料放入模具中，在190°C、18MPa条件下热压成型。 表1是分别对纯聚丙烯及本专利技术材料的导热系数、拉伸强度进行测试所取得的数 据；石墨烯在本专利技术材料中所占质量为0. 1%。 表 1【主权项】1. 一种石墨烯纤维、聚合物导热复合材料，包括导热填料和热塑性聚合物；其特征在 于制备方法如下： 1) 将导热填料与热塑性聚合物混合分散0. 5~24小时，得混合物；保证导热填料占该 混合物总质量的0. 1~35% ; 2) 将上述混合物热置于温度为170~280°C的模具中压制成型，压制压力为10~ 18MPa ； 所述导热填料是直径为5~5000 ym的石墨烯纤维，所述热塑性聚合物为聚乙烯、聚丙 烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚全氟烷氧基醋、聚苯硫醚、尼龙、聚甲基丙烯酸甲醋、聚碳酸 酯或聚氯乙烯中的一种或几种的混合。2. 根据权利要求1所述的石墨烯纤维、聚合物导热复合材料，其特征在于：所述导热填 料占该混合物总质量的0. 5~30%。3. 根据权利要求1所述的石墨烯纤维、聚合物导热复合材料，其特征在于：所述导热填 料占该混合物总质量的2~20%。4. 根据权利要求1所述的石墨烯纤维、聚合物导热复合材料，其特征在于：所述导热填 料占该混合物总质量的5~15%。5. 根据权利要求1~4中任意一项所述的石墨烯纤维、聚合物导热复合材料，其特征在 于：所述混合分散方式为机械分散、超声分散或溶液搅拌分散。【专利摘要】本专利技术公开了一种石墨烯纤维、聚合物导热复合材料，属于新材料
；旨在提供一种既不会对聚合物自身力学性能产生破坏、又能大幅度提高聚合物复合材料热导率的导热复合材料。它包括导热填料和热塑性聚合物；制备方法是将导热填料与热塑性聚合物混合分散，保证导热填料占该混合物总质量的0.1～35%；将上述混合物热压成型。本专利技术复合材料具有导热性能优异、综合力学性能好、成本低等优点；是一种可用于电子元器件的导热复合材料。【IPC分类】C08K7-06, C08L27-16, C08L23-06, C08L27-18, C08L23-12【公开号】CN104877234【申请号】CN201510320144【专利技术人】张毅 【申请人】贵州新碳高科有限责任公司【公开日】2015年9月2日【申请日】2015年6月11日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种石墨烯纤维、聚合物导热复合材料，包括导热填料和热塑性聚合物；其特征在于制备方法如下：1）将导热填料与热塑性聚合物混合分散0.5～24小时，得混合物；保证导热填料占该混合物总质量的0.1～35%；2）将上述混合物热置于温度为170～280℃的模具中压制成型，压制压力为10～18MPa；所述导热填料是直径为5～5000μm的石墨烯纤维，所述热塑性聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚全氟烷氧基酯、聚苯硫醚、尼龙、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚氯乙烯中的一种或几种的混合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，
申请(专利权)人：贵州新碳高科有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52
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