【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液晶聚合物，具体涉及导热液晶聚合物复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、液晶聚合物(lcp)由于其独特的分子结构，表现出优异的机械性能、化学稳定性和热稳定性，成为高性能材料的重要选择。然而，lcp本身的导热性能并不理想，限制了其在高导热领域的应用。为此，通过将导热填料引入lcp基体中制备复合材料，成为提升其导热性能的有效途径。
2、现有技术中，导热液晶聚合物复合材料的制备方法存在填料分散不均匀、界面相容性差、机械性能下降等问题，制约了其性能的进一步提升。因此，有必要开发一种新的导热液晶聚合物复合材料及其制备方法，以克服现有技术的缺点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供导热液晶聚合物复合材料及其制备方法，本专利技术制备出的复合材料导热性佳。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供一种导热液晶聚合物复合材料，其制备方法包括如下步骤：
4、预处理导热填料，得到预处理的导热填料，导热填料包括氮化镓、氮化镓纳米材料、二硫化钼、二硫化钼材料中至少一种；
5、预处理纳米纤维，得到预处理的纳米纤维；
6、将液晶聚合物、预处理的导热填料、接枝改性剂、界面处理剂、预处理的纳米纤维、抗氧剂、增塑剂、增韧剂进行混合，得到混合后的原料；
7、将混合后的原料熔融共混，得到复合材料；
8、将复合材料注塑成型，得到改性复合材料；
9、将改性复
10、优选的，所述纳米纤维包括聚酰亚胺纳米纤维。
11、优选的，所述液晶聚合物包括lcp。
12、优选的，所述接枝改性剂包括pp-g-mah。
13、优选的，所述界面处理剂包括硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂包括kh-550。
14、优选的，所述抗氧剂包括抗氧剂1035。
15、优选的，所述增塑剂包括全氟聚醚。
16、优选的，所述增韧剂包括聚醚酰胺弹性体。
17、更详细的，包括如下步骤：
18、预处理导热填料：将导热填料分散在有机溶剂中，加入界面处理剂，水浴搅拌，抽滤，清洗，干燥，得到预处理的导热填料；
19、预处理纳米纤维：在有机溶剂中加入界面处理剂、纳米纤维，超声分散，分散后抽滤，干燥，得到预处理的纳米纤维；
20、将液晶聚合物、预处理的导热填料、接枝改性剂、界面处理剂、预处理的纳米纤维、抗氧剂、增塑剂、增韧剂进行混合，搅拌速度为800～2000rpm，搅拌时间为10～60分钟，得到混合后的原料；
21、将混合后的原料熔融共混，挤出温度设置为250-280℃，螺杆长径比为20～40:1，挤出速度设置为30～60rpm，剪切速率控制在100～300s-1，得到复合材料；
22、将复合材料注塑成型，注塑温度控制在240-270℃，模具温度设置为90-110℃，注塑压力设置为60～90mpa，注塑时间10～60秒，得到改性复合材料；
23、将改性复合材料热处理，温度控制在100～200℃，热处理1～5小时，冷却，得到导热液晶聚合物复合材料。
24、进一步的，预处理的导热填料包括预处理的氮化镓纳米颗粒、预处理的二硫化钼纳米片中的至少一种；预处理的氮化镓纳米颗粒和预处理的氮化镓纳米颗粒的重量份之比为0.5～2:1。
25、本专利技术的有益效果是：
26、(1)本专利技术的配方中组分配伍合理，1)各组分的熔点等物化信息不同，组分的配比和成分选择和预处理以及层层处理(先熔融共混，再注塑成型，最后热处理)平衡了各组分的物化性质，成功制备出导热液晶聚合物复合材料，且在导热系数、拉伸强度、弯曲强度表现较佳。2)通常来说，导热填料添加量越多，导热表现越好，但是本专利技术发现在本专利技术的方法中，适当减少导热填料反而能提高最终性能的表现。以重量份计，实施例1中，预处理的氮化镓纳米颗粒：预处理的二硫化钼纳米片为1.2：1，实施例2中，预处理的氮化镓纳米颗粒：预处理的二硫化钼纳米片为1.5：1，实施例3中，预处理的氮化镓纳米颗粒：预处理的二硫化钼纳米片为1：1；同时，和实施例1相比，实施例3降低了导热填料的添加量，实施例3和实施例1相比，各项性能都得到提高。
27、(2)本专利技术在制备过程中，先熔融共混，再注塑成型，最后热处理，熔融共混时，导热填料与lcp基体经过高温、高剪切的熔融共混，能够实现导热填料在基体中的初步均匀分散。本专利技术如此制备的原因：1)提高材料的均匀性和致密性：熔融共混过程中，可能存在一些局部填料聚集或分散不均匀的情况。为了避免此问题的出现，将挤出成型的复合材料进一步通过注塑成型，可以在高温和高压的条件下使材料充分流动，进一步打破填料的聚集区域，使填料在基体中实现更均匀的分散，提高材料的致密性和均匀性。2)改善材料的力学性能：注塑成型过程中的高压成型有助于消除材料内部的空隙和缺陷，从而提高材料的力学性能，如拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。热处理过程能够释放材料内部的残余应力，促进基体与填料之间的界面结合，提高材料的综合力学性能。3)增强界面结合和导热性能：通过注塑成型，可以使lcp基体在高压下充分浸润导热填料，增强基体与填料之间的界面结合力，减少界面热阻，提高热传导效率。热处理过程中，填料与基体之间的化学键合进一步加强，填料表面的处理剂与基体的化学反应充分进行，进一步提高界面结合力和导热性能。4)稳定材料的尺寸和形状：注塑成型可以精确控制制品的尺寸和形状，保证制品在冷却后的尺寸稳定性，可以根据实际需求，制造复杂形状的制品。热处理过程能够稳定材料的内部结构，减少冷却过程中可能产生的应力集中，防止材料在使用过程中发生尺寸变化或变形。5)提高材料的热稳定性和耐久性：通过注塑成型可以提高材料的致密度和均匀性，减少内部缺陷，从而提高材料的热稳定性。热处理能够进一步稳定材料的内部结构，提升材料在高温环境下的耐久性和稳定性，延长材料的使用寿命。
28、(3)本专利技术的机理：1)导热填料和纳米纤维在lcp基体中的均匀分布，共同构成了多重导热通道，形成了高效的热传导网络，提高了材料的导热系数。2)通过界面处理剂的使用，分别增强了导热填料和纳米纤维与基体的结合力，减少了界面热阻。3)液晶聚合物、预处理的导热填料、接枝改性剂、界面处理剂、预处理的纳米纤维、抗氧剂、增塑剂、增韧剂进行混合后使用，各组分相互补充，协同提高整体导热性能，比如界面处理剂在其他组分和基体界面形成化学键合，显著提高界面结合力和热传导效率，确保高导热和高机械性能。聚酰亚胺纳米纤维形成的多层次结构嵌入基体，提高材料的整体强度和韧性，进一步改善热稳定性。本专利技术各组分经过制备，能够有序排布，尤其是导热填料和纳米纤维的层状结构，层状结构之间也能互相限域，其他组分的填入或嵌入能够弥补层状结构的固有缺陷，比如分布不均，形貌不规则，内部无序，稳定性差。
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1.导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维包括聚酰亚胺纳米纤维。
3.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述液晶聚合物包括LCP。
4.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述接枝改性剂包括PP-g-MAH。
5.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述界面处理剂包括硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂包括KH-550。
6.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂1035。
7.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述增塑剂包括全氟聚醚。
8.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述增韧剂包括聚醚酰胺弹性体。
9.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：<...
【技术特征摘要】
1.导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维包括聚酰亚胺纳米纤维。
3.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述液晶聚合物包括lcp。
4.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述接枝改性剂包括pp-g-mah。
5.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述界面处理剂包括硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂包括kh-550。
6.根据权利要求1所述的导热液晶聚合物复合材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟华，金东植，周小宇，刘彬，陈青青，
申请(专利权)人：江苏沃特特种材料制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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