【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于导热材料，具体涉及一种包覆型聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材及其制法与应用。
技术介绍
1、第五代无线通信技术的快速发展使电子设备趋向高功率化和小型化，但数据传输和信息交换的增加会导致电子元件内部热量积聚，从而影响其运行稳定性和使用寿命。导热材料是一种能够高效传导热量的材料，它具有低热阻、高导热系数和良好的热传递性能。导热材料可以通过导热性能的提高来降低热阻，从而实现热量的快速传导。
2、制备质量轻、导热性能好的复杂散热器件是现有技术的研究热点所在。石墨烯是一种优异的导热材料，将其与3d打印技术相结合，在电子器件热管理领域具有重大的应用潜力。公开号为cn116828832a的专利中公开了一种用于导热和电磁屏蔽的石墨烯/碳纳米管/四氧化三铁复合材料的制备方法，它是通过水热反应和热处理两个步骤：水热反应过程中生成四氧化三铁颗粒，同时氧化石墨烯包裹在四氧化三铁颗粒表面，羧基化碳纳米管通过基团反应接在氧化石墨烯表面，过程中同时发生氧化石墨烯和羧基化碳纳米管的还原反应，形成核壳多级结构。在烘干的过程中进行压制成型，可得到厚度较薄的石墨烯/碳纳米管/四氧化三铁复合材料，内部结构为石墨烯片堆叠将四氧化三铁包裹在其中，碳纳米管交叉连接形成碳纳米管网络；经高温热处理后，形成完整的导热通路，表现出优异的导热性能。该专利技术材料导热性能优异，应用广泛。但该导热材料制备过程复杂，难以应用在复杂散热器件中。公开号为cn116904022a的专利中公开了一种尼龙复合材料及其制备方法和应用，按重量份计，包括以下组分：尼龙6树脂80份；
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种包覆型聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材及其制法与应用，以克服现有技术的不足。
2、为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
3、本专利技术实施例提供了一种包覆型聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材的制备方法，其包括：
4、将石墨烯与聚乳酸混合并经共混造粒、熔融挤出、拉丝、冷却、牵引，制得聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材；
5、将聚乳酸、聚己内酯与石墨烯有机分散液混合均匀，制得石墨烯包覆分散液；
6、以及，将所述聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材与所述石墨烯包覆分散液接触，从而获得包覆型聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材。
7、本专利技术实施例还提供了前述的制备方法制得的包覆型聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材，所述包覆型聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材包括聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材以及包覆于所述聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材表面的石墨烯包覆层。
8、本专利技术实施例还提供了前述的包覆型聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材在电子器件热管理领域中的应用。
9、本专利技术实施例还提供了一种3d打印散热工件的制备方法，其包括：
10、提供前述的包覆型聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材，以熔融沉积成型3d打印机进行打印，制得3d打印散热工件。
11、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
12、(1)本专利技术中将聚乳酸、聚己内酯加入至石墨烯有机分散液制得石墨烯包覆分散液，然后将聚乳酸/石墨烯丝材以恒定牵引速度通过分散液得到包覆型聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材，使石墨烯连续重叠分布在丝材表面，其中聚乳酸的作用为将石墨烯包覆在丝材表面形成夹层结构，聚己内酯是为了增加分散液的粘度使石墨烯包覆在丝材表面不脱落，解决了石墨烯在树脂基体中需要高填料含量构建连续导热通路的问题；
13、(2)本专利技术中包覆型聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材表面涂覆的石墨烯与内部共混的石墨烯构建协同导热网络，热量沿着所构建的协同导热网络进行快速传输，能显著减少声子散射，可在石墨烯用量较低的情况下提高打印件的拉伸和导热性能；
14、(3)本专利技术提供的包覆型聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材的方法工艺简单，成本低廉，易于实施。
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1.一种包覆型聚乳酸/石墨烯复合3D打印丝材的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：将所述共混粒料经过真空干燥并加入单螺杆挤出机，使共混粒料依次经模具一区、主机一区、主机二区、主机三区和主机四区挤出；其中，所述单螺杆挤出机的温区包括：模具一区的温度为185～190℃，主机一区的温度为180～185℃，主机二区的温度为185～195℃，主机三区的温度为190～200℃，主机四区的温度为195～205℃；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体包括：将聚乳酸、聚己内酯与石墨烯有机分散液混合并于室温搅拌1-2h，再经超声处理0.5-1h，制得石墨烯包覆分散液。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述石墨烯包覆分散液中石墨烯、聚乳酸与聚己内酯的质量比为2～5∶1∶1；
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体包括：将所述聚乳酸/石墨烯复合3D打印丝材以10-15rpm的恒定牵引速度通过所述石墨烯包覆分
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚乳酸的熔融指数为12-18g/10min。
8.由权利要求1-7中任一项所述的制备方法制得的包覆型聚乳酸/石墨烯复合3D打印丝材，其特征在于：所述包覆型聚乳酸/石墨烯复合3D打印丝材包括聚乳酸/石墨烯复合3D打印丝材以及包覆于所述聚乳酸/石墨烯复合3D打印丝材表面的石墨烯包覆层；
9.权利要求8所述的包覆型聚乳酸/石墨烯复合3D打印丝材在电子器件热管理领域中的应用。
10.一种3D打印散热工件的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种包覆型聚乳酸/石墨烯复合3d打印丝材的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：将所述共混粒料经过真空干燥并加入单螺杆挤出机，使共混粒料依次经模具一区、主机一区、主机二区、主机三区和主机四区挤出；其中，所述单螺杆挤出机的温区包括：模具一区的温度为185～190℃，主机一区的温度为180～185℃，主机二区的温度为185～195℃，主机三区的温度为190～200℃，主机四区的温度为195～205℃；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体包括：将聚乳酸、聚己内酯与石墨烯有机分散液混合并于室温搅拌1-2h，再经超声处理0.5-1h，制得石墨烯包覆分散液。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述石墨烯包覆分散液中石...
【专利技术属性】
技术研发人员：余强，郭建军，陈剑刚，张一帆，任馨，程昱川，孙爱华，许高杰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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