一种复合导热高分子材料制造技术

本发明专利技术公开了一种复合导热高分子材料，包括表面修饰的导热填料和高分子材料基体，按质量百分比计算，其中，表面修饰的导热填料含量为0.1‑70%，其中导热填料的表面修饰材料为聚苯胺及其衍生物、聚对苯撑及其衍生物、聚对苯撑乙烯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚对苯撑苯并噻唑及其衍生物等π共轭聚合物。利用自身具有导热性能的材料修饰导热填料表面，有效降低了界面热阻，提高了传热效率，从而增强了复合材料的导热性能。

A Composite Thermal Conductive Polymer Material

【技术实现步骤摘要】
一种复合导热高分子材料
本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种复合导热高分子材料。
技术介绍
随着集成技术、微电子封装技术和大功率器件的发展，电子元件和电子设备向小型化和微型化发展，电子设备所产生的热量迅速积累增加，直接导致电子设备热点温度的升高和热应力的增加，对电子器件的工作可靠性和使用寿命造成严重威胁。因此有效的散热对电子设备的稳定性至关重要，这就对电子封装材料的性能提出了更高的要求。由于聚合物材料具有重量轻、制备工艺简单、绝缘和价廉等特点在现代电子封装应用中具有举足轻重的地位。然而聚合物本身的导热性能很差，无法满足电子设备对散热的需求。提高聚合物材料热传导性能常用的经济有效的方法是在聚合物材料中添加导热填料，常用的填料有金属材料、碳材料和陶瓷材料，其中石墨烯、碳纳米管和氮化硼因具有较高的理论导热系数而备受关注。但是在实际应用中它们对聚合物材料导热性能的提升较有限，这是因为导热填料与高分子基体材料间存在着较高的界面热阻，界面热阻的存在影响声子传递进而降低了热传导效率。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种复合导热高分子材料。为了实现上述的目的，本专利技术提供以下技术方案：一种复合导热高分子材料，所述导热高分子材料包括表面修饰的导热填料和高分子材料基体，按质量百分比计算，其中，表面修饰的导热填料含量为0.1-70%。优选的，所述的表面修饰的导热填料为石墨烯、碳纳米管和氮化硼。优选的，所述的表面修饰的导热填料的表面修饰剂为聚苯胺及其衍生物、聚对苯撑及其衍生物、聚对苯撑乙烯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚对苯撑苯并噻唑及其衍生物等π共轭聚合物。优选的，所述的高分子材料基体为环氧树脂、聚酰亚胺和有机硅材料。进一步的，所述的表面修饰的导热填料中表面修饰剂与填料的比例为10：0.01-1：1。本专利技术的优点是：本专利技术通过将具有导热性能的高分子材料附着到导热填料表面，有效降低了界面热阻，提高了声子导热自由程，从而提升了复合材料的热传导效率。具体实施方式以下结合具体的实例对本专利技术的技术方案做进一步说明：一种复合导热高分子材料，所述导热高分子材料包括表面修饰的导热填料和高分子材料基体，按质量百分比计算，其中，表面修饰的导热填料含量为0.1-70%。所述的表面修饰的导热填料为石墨烯、碳纳米管和氮化硼。所述的表面修饰的导热填料的表面修饰剂为聚苯胺及其衍生物、聚对苯撑及其衍生物、聚对苯撑乙烯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚对苯撑苯并噻唑及其衍生物等π共轭聚合物。所述的高分子材料基体为环氧树脂、聚酰亚胺和有机硅材料。所述的表面修饰的导热填料中表面修饰剂与填料的比例为10：0.01-1：1。实施例1按质量比为10：9：0.1的比例将环氧树脂JY-257、固化剂改性甲基四氢苯酐和促进剂2-乙基-4-甲基咪唑混合均匀，然后将聚（3-己基噻吩）（P3HT）改性石墨烯(MG)分散到其中（MG与P3HT的质量比为10：0.1，质量百分含量为19%），在真空状态下充分搅拌去除气泡，最后将混合物依次在90℃下加热3小时，110℃下加热2小时，150℃下加热4小时，即得P3HT@MG/环氧树脂复合导热材料，经导热仪测量导热系数为1.02Wm-1k-1。实施例2按质量比为10：9：0.1的比例将环氧树脂JY-257、固化剂改性甲基四氢苯酐和促进剂2-乙基-4-甲基咪唑混合均匀，然后将聚（3-己基噻吩）（P3HT）改性石墨烯(MG)分散到其中（MG与P3HT的质量比为10：0.5，质量百分含量为21%），在真空状态下充分搅拌去除气泡，最后将混合物依次在90℃下加热3小时，110℃下加热2小时，150℃下加热4小时，即得P3HT@MG/环氧树脂复合导热材料，经导热仪测量导热系数为1.23Wm-1k-1。实施例3按质量比为10：9：0.1的比例将环氧树脂JY-257、固化剂改性甲基四氢苯酐和促进剂2-乙基-4-甲基咪唑混合均匀，然后将聚（3-己基噻吩）（P3HT）改性石墨烯(MG)分散到其中（MG与P3HT的质量比为10：1，质量百分含量为24%），在真空状态下充分搅拌去除气泡，最后将混合物依次在90℃下加热3小时，110℃下加热2小时，150℃下加热4小时，即得P3HT@MG/环氧树脂复合导热材料，经导热仪测量导热系数为1.02Wm-1k-1。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合导热高分子材料，其特征在于，所述导热高分子材料包括表面修饰的导热填料和高分子材料基体，按质量百分比计算，其中，表面修饰的导热填料含量为0.1‑70%。

【技术特征摘要】
1.一种复合导热高分子材料，其特征在于，所述导热高分子材料包括表面修饰的导热填料和高分子材料基体，按质量百分比计算，其中，表面修饰的导热填料含量为0.1-70%。2.根据权利要求1所述的复合导热高分子材料，其特征在于，所述的表面修饰的导热填料为石墨烯、碳纳米管和氮化硼。3.根据权利要求1所述的复合导热高分子材料，其特征在于，所述的表面修饰的导热填料的表面修饰剂为聚苯胺及...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘香兰，黄竹品，王光星，侯文轩，郑康，张献，陈林，田兴友，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34