一种散热电视机塑料外壳材料的制备方法技术

本发明专利技术的散热电视机塑料外壳材料充分发挥石墨烯的增强效果以及本征性能，不会造成碳层结构被破坏，各项物理性能均没有受到不可逆转的损害，从而具有较大的比表面积、较高的热导率和电导率以及优异的力学性能，使得用该材料制成电视机外壳的具有良好散热功能。

Preparation method of plastic shell material for heat dissipation TV set

The plastic shell material of the heat dissipation TV set of the invention fully exerts the strengthening effect of graphene and the intrinsic performance, and does not cause the carbon layer structure to be destroyed, and the physical properties are not irreversibly damaged, thus having a large specific surface area, a high thermal conductivity, a high electrical conductivity and excellent mechanical properties, thereby enabling the carbon layer structure to be destroyed. The material made of the material has good heat dissipation function.

【技术实现步骤摘要】
一种散热电视机塑料外壳材料的制备方法
本专利技术涉及复合材料制备方法领域，尤其是一种散热电视机塑料外壳材料的制备方法。
技术介绍
现有的电视机塑料外壳导热性能差,进而使得电视机产生的热量无法及时的散发出去,因此,有必要提供一种新的技术方案改善电视机塑料外壳的导热性，制备一种具有良好散热功能的电视机外壳。目前，改善电视机塑料外壳导热性能的方法是向塑料中填充高导热填料从而制备导热性较好的复合材料。其中，纳米填料是近年兴起的一种新型导热填料，它具有独特的纳米效应，导热系数较高，开发潜力巨大。导热纳米填料主要有零维纳米粒子(如金属纳米粒子氧化锌(ZnO)氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)等)一维纳米纤维(如碳纳米管(CNTs)、纳米碳纤维(NCFs)等)、二维纳米片层(如纳米层状金属氧化物石墨烯等)。石墨烯具有完美的二维晶体结构,其晶格是由六个碳原子围成的六边形,在室温下的导热系数高达4800～5300W/m·K是十分具有潜力的导热填料。石墨烯具有较大的比表面积、较高的热导率和电导率以及优异的力学性能,将石墨烯作为功能填料或添加剂加入到塑料中,可以提高塑料的导热性能。制备导热性能好的石墨烯复合材料的关键有两点：(1)制备出高质量的石墨烯材料；(2)把足量的石墨烯添加到聚合物中，并达到均一分散。目前，有众多方法制备石墨烯，其中氧化还原法是最有可能应用于工业生产的，但是由于氧化还原法的过程中许多碳层结构被破坏，各项物理性能均受到不可逆转的损害，致使石墨烯的增强效果以及本征性能难于充分发挥。另外，制备石墨烯复合材料还存在如何均匀分散的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种散热电视机塑料外壳材料的制备方法，使得散热电视机塑料外壳材料均匀分散、性能良好，从而解决电视机外壳导热性能不好的问题。本专利技术通过以下技术方案实现的：本专利技术提出一种散热电视机塑料外壳材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将石墨烯微片分散在球磨介质中，在超声清洗仪器中进行超声处理，而后将超声清洗后混合液加入到搅拌球磨罐中球磨,把层状的石墨烯微片磨成厚度很薄的石墨烯纳米片；(2)取石墨烯纳米片、绝缘导热粉球形Al2O3，在超声分散作用下分散在丙酮溶剂中，然后加入碳纤维，石墨烯纳米片、绝缘导热粉球形Al2O3和纤维在溶剂中混合构建结构网络得到Al2O3-石墨烯-纤维三元杂化填料；(3)取Al2O3-石墨烯-纤维三元杂化填料、马来酸酐接枝聚合物、塑料PP或者塑料ABS，经双螺杆挤出机造粒，通过注塑成型方法制备出石墨烯导热高分子复合材料，即为所述散热电视机塑料外壳材料。进一步的，步骤(2)中，石墨烯纳米片的添加量为1-5wt％，绝缘导热粉球形Al2O3的添加量为30-60wt％。进一步的，绝缘导热粉球形Al2O3尺寸为500-3000目。进一步的，绝缘导热粉球形Al2O3在加入前，先经过1.5wt％的胺基硅烷偶联剂进行处理。进一步的，步骤(2)中，碳纤维添加量为1-5wt％。进一步的，步骤(1)中，球磨介质由水和表面活性剂组成，表面活性剂可以为十二烷基磺酸钠或乳化剂OP-10。本专利技术的有益效果：本专利技术的散热电视机塑料外壳材料充分发挥石墨烯的增强效果以及本征性能，不会造成碳层结构被破坏，各项物理性能均没有受到不可逆转的损害，从而具有较大的比表面积、较高的热导率和电导率以及优异的力学性能，使得用该材料制成电视机外壳的具有良好散热功能。附图说明图1为本专利技术的散热电视机塑料外壳材料制备方法的化学方程式示意图。具体实施方式为了更加清楚、完整的说明本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术作进一步说明。请参考图1，本专利技术提出一种散热电视机塑料外壳材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将石墨烯微片分散在球磨介质中，在超声清洗仪器中进行超声处理，而后将超声清洗后混合液加入到搅拌球磨罐中球磨,把层状的石墨烯微片磨成厚度很薄的石墨烯纳米片；(2)取石墨烯纳米片、绝缘导热粉球形Al2O3，在超声分散作用下分散在丙酮溶剂中，然后加入碳纤维，石墨烯纳米片、绝缘导热粉球形Al2O3和纤维在溶剂中混合构建结构网络得到Al2O3-石墨烯-纤维三元杂化填料；(3)取Al2O3-石墨烯-纤维三元杂化填料、马来酸酐接枝聚合物、塑料PP或者塑料ABS，经双螺杆挤出机造粒，通过注塑成型方法制备出石墨烯导热高分子复合材料，即为所述散热电视机塑料外壳材料。在本实施方式中，采用机械球磨剥离法把磷片石墨烯制备低成本的石墨烯纳米片，克服氧化还原法制备石墨烯的缺点，有效避免石墨烯团聚和氧化的问题并显著提高石墨烯的导电、导热、结构稳定等性能；利用高导热性的石墨烯和相关导热填料构建杂化填料填充高分子(PP、ABS等)制备导热高分子复合材料，解决电视机塑料外壳的散热问题，提高其精度、延长使用寿命，且充分发挥石墨烯的增强效果以及本征性能，不会造成碳层结构被破坏，各项物理性能均没有受到不可逆转的损害，从而具有较大的比表面积、较高的热导率和电导率以及优异的力学性能。在本实施方式中，采用球形Al2O3、石墨烯纳米片和碳纤维在溶剂中混合构建结构网络制备三元杂化填料，解决石墨烯在高分子基体中的分散性，同时发挥不同粒径和尺寸的球形Al2O3、石墨烯纳米片层和纤维在高分子基材中的协同导热作用。在本实施方式中，不同粒径和尺寸的球形Al2O3、石墨烯纳米片层和纤维进行表面处理，同时与马来酸酐接枝弹性体中的羰基反应，使基体与填充体界面形成化学键结合提高界面结合强度，降低界面热阻提高导热性能。进一步的，步骤(2)中，石墨烯纳米片的添加量为1-5wt％，绝缘导热粉球形Al2O3的添加量为30-60wt％。进一步的，绝缘导热粉球形Al2O3尺寸为500-3000目。进一步的，绝缘导热粉球形Al2O3在加入前，先经过1.5wt％的胺基硅烷偶联剂进行处理。进一步的，步骤(2)中，碳纤维添加量为1-5wt％。进一步的，步骤(1)中，球磨介质由水和表面活性剂组成，表面活性剂可以为十二烷基磺酸钠或乳化剂OP-10。下面将结合具体的实施例对本专利技术的散热电视机塑料外壳材料的制备方法进行分析：实施1采用机械剥离法制备石墨烯纳米片：首先称取150g鳞片石墨到500mL球磨介质中，混合物超声24h后，加入到搅拌球磨罐中球磨,把层状的石墨磨成厚度很薄的石墨微片。球磨介质为水和表面活性剂组成，表面活性剂如十二烷基磺酸钠和乳化剂OP-10。实施例2石墨烯杂化填料制备：将5g石墨烯纳米片、胺基偶联处理的50g的800目球形Al2O3，在超声分散作用下分散于丙酮溶剂，然后加入3g碳纤维，石墨烯纳米片、绝缘导热粉球形Al2O3和纤维在溶剂中混合构建结构网络得到Al2O3-石墨烯-纤维三元杂化填料。实施例3石墨烯杂化填料制备：将1g石墨烯纳米片、胺基偶联处理的60g的3000目球形Al2O3，在超声分散作用下分散于丙酮溶剂，然后加入5g碳纤维，石墨烯纳米片、绝缘导热粉球形Al2O3和纤维在溶剂中混合构建结构网络得到Al2O3-石墨烯-纤维三元杂化填料。实施例4石墨烯导热高分子复合材料的制备：50公斤的Al2O3-石墨烯-纤维三元杂化填料，3公斤马来酸酐接枝聚丙烯，50公斤的塑料PP，经双螺杆挤出机造粒，通过注塑成型方法制备石墨烯导热高分子复合材料。实施例5石墨烯导热高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散热电视机塑料外壳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将石墨烯微片分散在球磨介质中，在超声清洗仪器中进行超声处理，而后将超声清洗后混合液加入到搅拌球磨罐中球磨,把层状的石墨烯微片磨成厚度很薄的石墨烯纳米片；(2)取石墨烯纳米片、绝缘导热粉球形Al2O3，在超声分散作用下分散在丙酮溶剂中，然后加入碳纤维，石墨烯纳米片、绝缘导热粉球形Al2O3和纤维在溶剂中混合构建结构网络得到Al2O3‑石墨烯‑纤维三元杂化填料；(3)取Al2O3‑石墨烯‑纤维三元杂化填料、马来酸酐接枝聚合物、塑料PP或者塑料ABS，经双螺杆挤出机造粒，通过注塑成型方法制备出石墨烯导热高分子复合材料，即为所述散热电视机塑料外壳材料。

【技术特征摘要】
1.一种散热电视机塑料外壳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将石墨烯微片分散在球磨介质中，在超声清洗仪器中进行超声处理，而后将超声清洗后混合液加入到搅拌球磨罐中球磨,把层状的石墨烯微片磨成厚度很薄的石墨烯纳米片；(2)取石墨烯纳米片、绝缘导热粉球形Al2O3，在超声分散作用下分散在丙酮溶剂中，然后加入碳纤维，石墨烯纳米片、绝缘导热粉球形Al2O3和纤维在溶剂中混合构建结构网络得到Al2O3-石墨烯-纤维三元杂化填料；(3)取Al2O3-石墨烯-纤维三元杂化填料、马来酸酐接枝聚合物、塑料PP或者塑料ABS，经双螺杆挤出机造粒，通过注塑成型方法制备出石墨烯导热高分子复合材料，即为所述散热电视机塑料外壳材料。2.根据权利要求1所述散热电视机塑料外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑孝存，杨柳，向继遵，吴秋琴，
申请(专利权)人：湖南捷创新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43