一种CNTs复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及复合材料技术领域，具体而言，涉及一种CNTs复合材料及其制备方法和应用，所述CNTs复合材料主要由聚苯乙烯和改性CNTs复合而成，所述改性CNTs的含量为所述聚苯乙烯的5wt％‑20wt％，所述改性CNTs为CNTs经酸化后由聚3‑己基噻吩改性而成，所述CNTs与聚3‑己基噻吩的质量比为1：(0.1‑0.6)。本发明专利技术使用聚3‑己基噻吩对酸化后的CNTs进行非共价改性，再与聚苯乙烯进行混合，最后利用涂布干燥法对CNTs取向形成导热通路，最大程度地保留了CNTs材料结构的完整性，有效改善CNTs与聚苯乙烯之间的界面相容性，降低界面热阻，增加CNTs对提高复合材料热导率的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种CNTs复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及复合材料
，具体而言，涉及一种CNTs复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
电子器件运行时不可避免地会放出大量热量，而电子器件温度过高会影响其工作稳定性和可靠性，而且会大幅度降低电子器件的使用年限，严重时还会使电子器件遭到损坏。聚苯乙烯具有良好的电性能，其体积电阻率和表面电阻率分别高达1016-1018Ω·cm和1015-1018Ω·cm，是优异的绝缘材料以适用于制备电子器件的基架结构，但是纯聚苯乙烯的导热率较低，为此人们往往在聚苯乙烯中加入高导热填料进行复合，由此获得高热导率的复合材料。碳纳米管(CNTs)具有较高的长径比，其质量轻、柔韧性好，同时又具备优秀的力学、电学和高热导率[2000W/(m·k)-3000W/(m·k)]，是一种高热导率填料的合适选择。现有复合材料的制备方法是将填料与聚苯乙烯进行简单共混，然而，CNTs的管与管之间易缠绕团聚，很难在聚苯乙烯中分散开，导致CNTs与聚苯乙烯的界面相容性较差，两者之间的界面热阻较大，由此CNTs对复合材料的热导率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CNTs复合材料，其特征在于，主要由聚苯乙烯和改性CNTs复合而成，所述改性CNTs的含量为所述聚苯乙烯的5wt％-20wt％，所述改性CNTs为CNTs经酸化后由聚3-己基噻吩改性而成，所述CNTs与所述聚3-己基噻吩的质量比为1：(0.1-0.6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种CNTs复合材料，其特征在于，主要由聚苯乙烯和改性CNTs复合而成，所述改性CNTs的含量为所述聚苯乙烯的5wt％-20wt％，所述改性CNTs为CNTs经酸化后由聚3-己基噻吩改性而成，所述CNTs与所述聚3-己基噻吩的质量比为1：(0.1-0.6)。


2.根据权利要求1所述的CNTs复合材料，其特征在于，所述CNTs依次经浓H2SO4和浓HNO3进行酸化。


3.根据权利要求2所述的CNTs复合材料，其特征在于，所述浓H2SO4和所述浓HNO3的体积比为1:1。


4.根据权利要求1所述的CNTs复合材料，其特征在于，所述CNTs为多壁碳纳米管。


5.一种CNTs复合材料的制备方法，其特征在于，适于制备如权利要求1-4任一项所述的CNTs复合材料，包括以下步骤：
取适量CNTs进行酸化，制得CNTs酸化物；
将聚3-己基噻吩放入溶剂中搅拌至完全溶解，制得聚3-己基噻吩溶液；
按设定质量比称取所述CNTs酸化物放入所述聚3-己基噻吩溶液中，依次经搅拌和离心后收获沉淀物，烘干所述沉淀物得到改性CNTs；
称取聚苯乙烯放入容器中，滴加溶剂后于水浴环境中搅拌至完全溶解，制得聚苯乙烯溶液；
将所述改性CNTs放入所述聚苯乙烯溶液中混合均匀，制得混合料；
将所述混合料涂布在玻璃板上，待所述混合料干燥至形成薄膜，将所述薄膜从玻璃上剥离，烘干后即得所述的CNTs复合材料。

【专利技术属性】
技术研发人员：钱家盛，张俊，伍斌，李亚，钱钢，潘升军，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34