CN103694720A - 导热性聚合物组合物和包含该组合物的制品 - Google Patents
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Abstract
本文中公开了一种导热性聚合物组合物，其包含聚合材料和分散于其中的约20-70重量%的膨胀石墨，其中该膨胀石墨的拉曼光谱的IG/ID比为至少约8。
Description
技术领域
本公开涉及导热性聚合物组合物和包含该组合物的制品。
背景技术
计算机、器具、照明设备、机动车、航空航天和工业细分市场的制造商们对高效和紧凑的电路设计的关注度正在日益加强。由此，在便携式电子设备的中，为阻止水分和灰尘进入，组件被密集填塞则封闭的空间里，且其通风性受限，这些都促进了对能够提供热管理方案的材料的需求的增长，以确保可靠、稳健的产品设计。导热性塑料可以通过将各种导热性添加剂与聚合物配混来制备得到。这些添加剂可以分为可以改善导热性而同时保持塑料电绝缘特性的和可以同时提高聚合物的导电性及导热性的。金属粉末和碳基（如石墨）添加剂可以提高导热性和导电性。
几年来，人们已经使用了各种形式的石墨来改善聚合物材料的导热性和/或导电性。例如，中国专利公开No. CN101081926公开了包含聚酰胺和膨胀石墨的导电性聚酰胺/石墨复合物；美国专利公开No. US 2011/0103021公开了包含膨胀石墨的导热性塑料材料；美国专利公开No. US 2011/0281051公开了使用膨胀石墨改善热塑性材料的导热性和导电性的用；PCT专利公开No. WO 2012/020099公开了磨碎的膨胀石墨团聚体及其在改善热塑性材料的导热性和导电性中的用途；美国专利公开No. US 2009/0189125公开了包含聚合物和膨胀石墨片状纳米颗粒的导电性复合物；并且PCT专利公开No. WO 2009/106507公开了石墨片状纳米颗粒及其在改善塑料材料的导热性和导电性中的用途。然而，对可以使聚合物材料的导热性和/或导电性最大化的新形式的石墨添加剂的开发需要仍然存在。
发明内容
本公开的目的是提供一种导热性聚合物组合物，其包含聚合材料和20-70重量%的膨胀石墨，并且包含在所述组合物中的所有组分的总重量的合计为100重量%，其中所述膨胀石墨的IG/ID比等于或大于8（IG为石墨强度峰并且ID为石墨缺陷强度峰（graphite defect intensity peak））。
在所述导热性聚合物组合物的一种实施方案中，所述膨胀石墨在所述组合物中的含量为20-60重量%或25-50重量%。
在所述导热性聚合物组合物的又一实施方案中，所述膨胀石墨的IG/ID比等于或大于10，或等于或大于15。
在所述导热性聚合物组合物的又一实施方案中，所述膨胀石墨的硫含量水平为小于200 ppm。
在所述导热性聚合物组合物的又一实施方案中，所述膨胀石墨是通过使可膨胀石墨受热得到的，并且其中所述可膨胀石墨的IG/ID比等于或大于5，或等于或大于10。
在所述导热性聚合物组合物的又一实施方案中，所述膨胀石墨是通过将所述可膨胀石墨加热至200-1000℃的温度得到的。
在所述导热性聚合物组合物的又一实施方案中，通过所述可膨胀石墨是通过如下方法制备的，(a)用包含浓硝酸和任选其它不含硫的酸的处理混合物处理石墨薄片；和(b)洗涤和干燥所述处理过的石墨来制备所述可膨胀石墨。
在所述导热性聚合物组合物的又一实施方案中，所述处理混合物基本上不含高锰酸钾。
在所述导热性聚合物组合物的又一实施方案中，所述处理混合物由浓硝酸形成。
本文中进一步提供的是由上述导热性聚合物组合物形成的制品。
附图的简要说明
图1a和1b是现有技术中所使用的石墨（分别为可膨胀的（即膨胀之前）和膨胀的（即膨胀之后）形式）的拉曼光谱；
图2a和2b是本公开的一种实施方案中所使用的石墨（分别为可膨胀的和膨胀的形式）的拉曼光谱；
图3a和3b是本公开的另一种实施方案中所使用的石墨（分别为可膨胀的和膨胀的形式）的拉曼光谱。
具体实施方式
本文中所公开的是包含聚合材料和分散于其中的膨胀石墨的导热性聚合物组合物，其中该膨胀石墨的拉曼光谱的IG/ID比为至少约8（IG是约1570-1620 cm-1之间的石墨强度峰，并且ID是约1300-1400 cm-1之间的石墨缺陷强度峰）。
术语“膨胀石墨”被理解为是指经过处理以增大石墨片之间距离的石墨。这样导致比表面的增大和体积密度的降低。根据本公开，本文中所使用的膨胀石墨的比表面为约10-100 m2/g并且体积密度为约0.01-0.1 g/cm3。而且，本文中所使用的膨胀石墨的拉曼光谱的IG/ID比为大约8或更高，或优选约10或更高，或更优选约15或更高。此外，本文中所使用的膨胀石墨中的硫含量为以重量计小于约200 ppm。
本文中所使用的膨胀石墨是通过如下方法制备的，即首先使用酸性处理混合物处理所述石墨薄片以形成可膨胀石墨，再加热所述可膨胀石墨以得到膨胀石墨。本文中所使用的酸性处理混合物包含浓硝酸（例如，浓度为约65%或更高）或浓硝酸和其他不含硫的酸的混合物。
根据本公开，本文中所使用的酸性处理混合物基本上不含硫。在某些实施方案中，该酸性处理混合物还基本上不含KMnO4，即，在这样的实施方案中，所述酸性处理混合物完全不含KMnO4或只有残余物水平（即，小于约0.1重量%）的KMnO4有可能存在于所述酸性处理溶液中。本文中所使用的其它不含硫的酸可以包括但不限于硼酸、乙酸、草酸、磷酸及其混合物。在一种实施方案中，所述酸性处理混合物由浓硝酸和KMnO4形成。在另一实施方案中，所述酸性处理混合物由浓硝酸形成。
在膨胀过程中，所述可膨胀石墨受到足够的热并形成膨胀石墨。本文中所使用的加热温度可以为约200-1000℃，或约200-600℃，并且这样制备的膨胀石墨可能已经膨胀了10-300倍，或约10-180倍。
同样根据本公开，本文中所使用的可膨胀石墨或膨胀石墨基本上不含硫。即，本文中所使用的可膨胀石墨或膨胀石墨的硫含量为小于200 ppm。
基于所述导热性聚合物组合物的总重量，所述膨胀石墨的含量为约20-70重量%、或约20-60重量%、或约25-50重量%。
本文中所使用的聚合材料可以为任何合适的聚合物。优选地，所述聚合材料为热塑性聚合物。本文中所使用的热塑性聚合物可以包括但不限于聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚（polyphenyl oxide）和其两种或更多种的组合。
根据本公开，合适的聚酯包括但不限于聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）、聚对苯二甲酸丙二酯（PTT）、聚对苯二甲酸亚环己基-二亚甲酯（PCT）、聚酯弹性体（如共聚醚酯）。本文中所使用的热塑性聚酯还可以从不同的供应商商购获得。例如，合适的PET可以从美国E.I.内穆尔杜邦公司（下文称作“杜邦”） 以商品名Rynite?商购获得；合适的PBT可以从杜邦以商品名Crastin?商购获得；合适的PTT可以从杜邦以商品名Sorona?商购获得；合适的PCT可以从荷兰泰科纳公司以商品名ThermxTM商购获得；并且合适的共聚醚酯可以从杜邦以商品名Hytrel?商购获得。
根据本公开，合适的聚酰胺包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺。
聚酰胺为(a)一种或多种二元羧酸和一种或多种二胺的缩合产物，或(b)一种或多种氨基羧酸的缩合产物，或(c)一种或多种环状内酰胺的开环聚合产物。本文中所使用的芳香族聚酰胺可以是含有至少一种芳香族单体组分的均聚物、共聚物、三元聚合物或更高级的聚合物。例如，芳香族聚酰胺可以通过使用脂肪族二元羧酸和芳香族二胺，或芳香族二元羧酸和脂肪族二胺作为起始原料并使其聚缩来获得。
本文中所使用的合适的二胺可以选自脂肪族二胺、脂环族二胺、和芳香族二胺。本文中所使用的示例性的二胺包括但不限于四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、九亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2,2,4-三甲基-1,6-己二胺、2,4,4-三甲基-1,6-己二胺、5-甲基-1,9-壬二胺、1,3-二（氨基甲基）环己烷、1,4-二（氨基甲基）环己烷、1-氨基-3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己烷、二（4-氨基环己基）甲烷、二（3-甲基-4-氨基环己基）甲烷、2,2-二（4-氨基环己基）丙烷、二（氨基丙基）哌嗪、氨基乙基哌嗪、二（对氨基环己基）甲烷、2-甲基-1,8-辛二胺、三甲基六亚甲基二胺、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、1,12-二氨基十二烷、间苯二甲胺、对苯二甲胺等及其衍生物。
本文中所使用的合适的二元羧酸可以选自脂肪族二元羧酸、脂环族二元羧酸和芳香族二元羧酸。本文中所使用的示例性的二元羧酸包括但不限于己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸（dodecanedoic acid）、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、1,4-环己烷二甲酸、萘二甲酸等及其衍生物。
本文中所使用的示例性的脂肪族聚酰胺包括但不限于聚酰胺6、聚酰胺6,6、聚酰胺4,6、聚酰胺6,10、聚酰胺6,12、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺9,10、聚酰胺9,12、聚酰胺9,13、聚酰胺9,14、聚酰胺9,15、聚酰胺6,16、聚酰胺9,36、聚酰胺10,10、聚酰胺10,12、聚酰胺10,13、聚酰胺10,14、聚酰胺12,10、聚酰胺12,12、聚酰胺12,13、聚酰胺12,14、聚酰胺6,14、聚酰胺6,13、聚酰胺6,15、聚酰胺 6,16、聚酰胺6,13等。
本文中所使用的示例性的芳香族聚酰胺包括但不限于聚（己二酰间苯二胺）（聚酰胺 MXD,6）、聚（对苯二甲酰十二亚烷基二胺）（聚酰胺12,T）、聚（对苯二甲酰1.11-十一亚烷基二胺）（聚酰胺11,T）、聚（对苯二甲酰1,10-癸二胺）(聚酰胺 10,T)、聚(对苯二甲酰1,9-壬二胺) (聚酰胺 9,T)、聚(对苯二甲酰1,6-己二胺) (聚酰胺 6,T)、己二酰1,6-己二胺/对苯二甲酰1,6-己二胺的共聚酰胺 (聚酰胺 6,T/6,6，即，有至少约50 mol%的重复单元衍生自6,T的聚酰胺6,T/6,6)、对苯二甲酰1,6-己二胺/己二酰1,6-己二胺的共聚酰胺 (聚酰胺6,6/6,T，即，由至少约50 mol%的重复单元衍生自6,6的聚酰胺 6,6/6,T)、聚(对苯二甲酰1,6-己二胺/间苯二甲酰1,6-己二胺) (聚酰胺 6,T/6,I，即，由至少约50 mol%的重复单元衍生自6,T的聚酰胺 6,T/6,I)、对苯二甲酰1,6-己二胺/对苯二甲酰2-甲基-1,5-戊二胺的共聚酰胺 (聚酰胺 6,T/D,T)、己二酰1,6-己二胺/对苯二甲酰1,6-己二胺/间苯二甲酰1,6-己二胺的共聚酰胺 (聚酰胺 6,6/6,T/6,I)、聚(己内酰胺-对苯二甲酰1,6-己二胺) (聚酰胺 6/6,T)、聚(间苯二甲酰1,6-己二胺/对苯二甲酰1,6-己二胺) (聚酰胺 6,I/6,T，即，至少约50 mol%的其重复单元衍生自6,I的聚酰胺 6,I/6,T)、聚(间苯二甲酰1,6-己二胺) (聚酰胺 6,I)、聚(间苯二亚甲基间苯二甲酰二胺/六亚甲基间苯二甲酰二胺) (聚酰胺 MXD,I/6,I)、聚(间苯二甲酰间苯二胺/对苯二甲酰间苯二胺/间苯二甲酰1,6-己二胺) (聚酰胺 MXD,I/MXD,T/6,I/6,T)、聚(间苯二甲酰间苯二胺/间苯二甲酰1,12-十二亚烷基二胺) (聚酰胺 MXD,I/12,I)、聚(间苯二甲酰间苯二胺) (聚酰胺 MXD,I)、聚(二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/十二酰胺) (聚酰胺 MACM,I/12)、聚(二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/二甲基二氨基二环己基甲烷对苯二甲酰胺/十二酰胺) (聚酰胺 MACM,I/MACM,T/12)、聚(间苯二甲酰1,6-己二胺/二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/十二酰胺) (聚酰胺 6,I/MACM,I/12)、聚(间苯二甲酰1,6-己二胺/对苯二甲酰1,6-己二胺/ 二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/ 二甲基二氨基二环己基甲烷对苯二甲酰胺) (聚酰胺 6,I/6,T/MACM,I/MACM,T)、聚(间苯二甲酰1,6-己二胺/对苯二甲酰1,6-己二胺/二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/二甲基二氨基二环己基甲烷对苯二甲酰胺/十二酰胺) (聚酰胺 6,I/6,T/MACM,I/MACM,T/12)、聚(二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/二甲基二氨基二环己基甲烷十二酰胺) (聚酰胺 MACM,I/MACM,12)等。
基于所述导热性聚合物组合物的总重量，所述聚合材料的含量为约30-80重量%、或约40-80重量%、或约50-75重量%。
本文中所公开的导热性聚合物组合物还可以包含补强填充剂。合适的补强填充剂可以包括但不限于纤维性无机材料（如玻璃纤维、碳纤维，和硅灰石和钛酸钾的须晶）、无机填充剂（如各种蒙脱石、滑石、云母、碳酸钙、二氧化硅、粘土、高岭土、玻璃粉和玻璃珠）、有机填充剂（如各种有机的或聚合的粉末）和其两种或更多种的混合物。基于本文中所公开的导热性聚合物组合物的总重量，这样的补强填充剂的含量为约0.01-35重量%或约0.01-25重量%、或约0.2-15重量%。
本文中所公开的导热性聚合物组合物还可以包含其他添加剂，如着色剂、抗氧化剂、UV稳定剂、UV吸收剂、热稳定剂、润滑剂、增韧剂、抗冲改性剂、粘度改性剂、成核剂、增塑剂、脱模剂、划痕和刮伤改性剂（scratch and mar modifier）、乳化剂、颜料、荧光增白剂、抗静电剂，和其两种或更多种的组合。基于本文中所公开的导热性聚合物组合物的总重量，这样的其他添加剂的含量为约0.01-20重量%或约0.01-10重量%，或约0.2-5重量%，或约0.5-2重量%。
本文中所公开的导热性聚合物组合物可以通过任何合适的方法制备。例如，可以通过熔融共混的方法将所述膨胀石墨加入至一种或多种聚合物中。并且该熔融共混方法可以使用任何合适的共混（或配混）装置来进行，例如捏合机、挤出机或混合机。或者，在此公开的导热性聚合物可以通过直接将可膨胀石墨与一种或多种聚合物熔融共混而制备得到。另外，本文中所公开的导热性聚合物组合物还可通过如下方法制备：(i)溶液共混法，在此将膨胀石墨混入溶于合适的溶剂中的一种或多种聚合物的溶液中；(ii)干混法，在此将膨胀石墨与一种或多种聚合物的固体颗粒共混；(iii)原位聚合法，即在单体或低聚物（两种或更多种单体和/或低聚物的混合物）的聚合过程中加入可膨胀的或膨胀的石墨；(iv)将可膨胀的或膨胀的石墨共混至可固化的树脂组合物中，而随后将该可固化的树脂组合物在可膨胀的或膨胀的石墨的存在下进行固化。
本文中所进一步公开的是包含或由上文中所公开的导热性聚合物组合物形成的制品。通过注塑、挤出、共挤出、热压模塑可以得到该制品。这些制品可以用于以下部件：LED照明装置、太阳能板、电子设备、地热软管、热交换器（例如，地板供暖器具、用于机动车的热交换器、散热器）、垫片和热接口、封装设备、发动机罩机下的动车部件、发动机的封装、通风部件、用于电动车的电池箱、用于刹车片的摩擦材料、恒温控制器、石墨双极板或碳刷。
实施例
材料：
● PA-1：从中国上海臻威复合材料有限公司以商品名T-225得到的聚酰胺66;
● PA-2：从瑞士Evonik Degussa International AG公司以商品名VESTOSINTTM 2159得到的聚酰胺12；
● PA-3：从杜邦以商品名Zytel?得到的聚酰胺66；
● PTT：从杜邦以商品名Sorona?J1146得到的聚对苯二甲酸丙二酯）；
● 可膨胀石墨(i)：IG/ID为3.04的可膨胀石墨，其是按照如下步骤制备得到的：(i) 将天然的纯化过的石墨薄片与浓硫酸(H2SO4)和高锰酸钾(KMnO4)的混合物混合并处理约30分钟，以得到插层石墨，和(ii) 过滤并洗涤该插层石墨，以得到该可膨胀石墨；
● 膨胀石墨(i)：IG/ID为7.2的膨胀石墨，其是通过在约800℃下加热可膨胀石墨(i)制备得到的；
● 可膨胀石墨(ii)：IG/ID为5.88的可膨胀石墨，其是按照如下步骤制备得到的：(i) 将天然的纯化过的石墨薄片与浓硝酸(HNO3)和高锰酸钾的混合物混合并处理约30分钟，以得到插层石墨，和(ii) 过滤并洗涤该插层石墨，以得到该可膨胀石墨；
● 膨胀石墨(iia)：其是通过在约400℃下加热可膨胀石墨(ii)制备得到的；
● 膨胀石墨(iib)：IG/ID为8.69的膨胀石墨，其是通过在约800℃下加热可膨胀石墨(ii)制备得到的；
● 可膨胀石墨(iii)：IG/ID>10的可膨胀石墨，其是按照如下步骤制备得到的：(i) 将天然的纯化过的石墨薄片与浓硝酸混合并处理约30分钟，以得到插层石墨，和(ii) 过滤并洗涤该插层石墨，以得到该可膨胀石墨；
● 膨胀石墨(iii)：IG/ID为19.38的膨胀石墨，其是通过在约800℃下加热可膨胀石墨(iii)制备得到的；
● PDO：从美国杜邦-泰特利乐生物基产品有限公司以商品名Susterra?得到的1,3-丙二醇；
● DMT：从美国Sigma-Aldrich公司得到的对苯二甲酸二甲酯；
● 催化剂：从中国梯希爱（上海）化成工业有限公司得到的异丙醇钛。
对比例CE1-CE2和实施例E1-E6
首先，使用美国Horiba Jobin Yvon公司的Jobin Yvon Labram-1B分光仪测定了可膨胀石墨(i)、膨胀石墨(i)、可膨胀石墨(ii)、膨胀石墨(iib)、可膨胀石墨(iii)和膨胀石墨(iii)的拉曼光谱。在测定过程中，采用632.8 nm波长的激发光激发石墨样品并记录由此诱导的拉曼响应。对于可膨胀石墨(i)（参见图1a），在约1579 cm-1(IG带)处和约1325 cm-1(ID带)处有明显的主要拉曼带，并且计算可得其峰高比为3.04。对于膨胀石墨(i)（参见图1b），在约1579 cm-1(IG带)处和约1313 cm-1(ID带)处有明显的主要拉曼带，并且计算可得其峰高比为7.2。对于可膨胀石墨(ii)（参见图2a），在约1576 cm-1(IG带)处和约1316 cm-1(ID带)处有明显的主要拉曼带，并且计算可得其峰高比为5.88。对于膨胀石墨(iib)（参见图2b），在约1576 cm-1(IG带)处和约1316 cm-1(ID带)处有明显的主要拉曼带，并且计算可得其峰高比为8.69。对于可膨胀石墨(iii)（参见图3a），在约1581 cm-1(IG带)处和约1316 cm-1(ID带)处有明显的主要拉曼带，并且计算可得其峰高比为>10。对于膨胀石墨(iii)（参见图3b），在约1576 cm-1(IG带)处和约1306 cm-1(ID带)处有明显的主要拉曼带，并且计算可得其峰高比为19.38。
在各CE1和E1-E3中，通过如下方法制备了一种树脂组合物，即使用ZSK26双螺杆挤出机（由德国科倍隆公司（Coperion Werner& Pfleiderer GmbH& Co.）制造），在熔融温度设为275℃和螺杆速度设为300rpm的条件下，将所有组分（如表1中所列出的）熔融共混。
在CE2和E4-E6的每一个实施例中，通过如下方法制备了一种树脂组合物，即使用Eurolab16双螺杆挤出机（由美国赛默飞世尔科技（Thermal Fisher Scientific Inc.)制造），在熔融温度设为230℃和螺杆速度设为300rpm的条件下，将所有组分（如表1中所列出的）熔融共混。
进一步地，按照ISO 527-1/2标准，采用注塑机在熔融温度设为235-240℃的条件下将各实施例中的树脂组合物模塑成4 mm厚的测试棒，测量测试棒的N-Charpy冲击值并列于表1中。
按照ASTM E1461，采用热压机，在熔融温度设为250℃（对于CE1和E1-E3）或230℃（对于CE2和E4-E6）的条件下将各实施例中的树脂组合物压制成0.3 mm厚的圆盘。然后采用LFA 447激光闪烁仪（由德国耐驰仪器公司（NETZSCH-Ger?tebau GmbH）制造）测量该圆盘的面内热扩散率(α)和热导率(λ)（即沿着石墨片的平面或在该石墨片的平面中的热扩散率和热导率）并列于表1中。
如实施例中所显示的那样，当被引入至聚酰胺时，与膨胀石墨(i)（即用于CE1和CE2的IG/ID比为7.2的膨胀石墨）相比，膨胀石墨(iib)（即用于E1和E4-E6的IG/ID比为8.69的膨胀石墨）或膨胀石墨(iii)（即用于E2和E3的IG/ID比为19.38的膨胀石墨）能够进一步地改善聚酰胺的导热性。
实施例E7
在E7中，采用Eurolab16双螺杆挤出机制备导热性聚酯组合物（包含80重量%PTT和20重量%膨胀石墨(iia)）。将机筒温度设为150℃、150℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃，并且螺杆速度设为250-300 rpm。
实施例E8
在E8中，如下制备导热性聚酯阻合物。首先，将40 g DMT、30 g PDO、50 μl催化剂和10.5 g膨胀石墨(iia)混合于500 ml三颈烧瓶中。在金属浴中搅拌（约70-100 rpm）约1小时，该反应在氮气氛围、180℃下进行。然后将反应温度升至200℃并且该反应又持续了3-4小时，并且在此期间，将甲醇蒸发并冷凝于接收器中。在真空氛围(约2×10-2 -3×10-2 mbar)即240℃下，反应又进一步进行4-6小时。由此，得到黑色块状固体形式的导热性聚酯组合物。
对比例CE3
在CE3中，除了使用10.5 g膨胀石墨(iib)来替换膨胀石墨(iia)之外，沿用E8中所使用的同样方法。在这一实施例中，最终的反应物为粘性蜡形式。因此，当将膨胀石墨用于原位聚合过程中，优选在相对低的温度下使该膨胀石墨膨胀，如在约200℃-约600℃的温度下。
实施例E9
在E9中，除了使用10.5 g可膨胀石墨(ii)来替换膨胀石墨(iia)之外，沿用E8中所使用的同样方法来制备导热性聚酯组合物。
实施例E10-E11
在E10和E11中，通过以下步骤制备导热性聚酰胺组合物：首先将PA-3和可膨胀石墨(ii)（E10中为30重量%和E11中为50重量%）预混合，再采用扭矩流变计XSS-300（由中国上海科创橡塑机械设备有限公司制造）熔融共混300秒，其中将扭矩设为1 N · m，叶片的速度设为90 rpm，并且混合温度设为270-275℃。
实施例E12
在E12中，通过以下步骤制备导热性聚酰胺组合物（含有20重量%的膨胀石墨）：首先配制PA-3在甲酸中的10重量%溶液，然后在磁力搅拌下，在室温下将膨胀石墨(iia)加入PA-3/甲酸溶液中。然后，将由此得到的溶液在水浴中超声处理30分钟，采用旋转蒸发仪除去甲酸，并在约40℃下将最终产物在真空炉中进一步干燥24-48小时。
Claims (10)
1. 一种导热性聚合物组合物，其包含聚合材料和20-70重量%的膨胀石墨，并且包含在所述组合物中的所有组分的总重量的合计为100重量%，其中所述膨胀石墨的IG/ID比等于或大于8（其中IG为石墨强度峰并且ID为石墨缺陷强度峰）。
2. 权利要求1所述的导热性聚合物组合物，其中所述膨胀石墨在所述组合物中的含量为20-60重量%、或25-50重量%。
3. 权利要求1或2所述的导热性聚合物组合物，其中所述膨胀石墨的IG/ID比等于或大于10，或等于或大于15。
4. 权利要求1-3中任一项所述的导热性聚合物组合物，其中所述膨胀石墨的硫含量为小于200 ppm。
5. 权利要求1-4中任一项所述的导热性聚合物组合物，其中所述膨胀石墨是通过使可膨胀石墨受热得到的，并且其中所述可膨胀石墨的IG/ID比等于或大于5，或等于或大于10。
6. 权利要求5所述的导热性聚合物组合物，其中通过所述膨胀石墨是通过将所述可膨胀石墨加热至200-1000°C的温度而得到的。
7. 权利要求5所述的导热性聚合物组合物，其中所述可膨胀石墨是通过如下方法制备的，(a)用包含浓硝酸和任选其它不含硫的酸的处理混合物处理石墨薄片；和(b)洗涤并干燥所述处理过的石墨。
8. 权利要求7所述的导热性聚合物组合物，其中所述处理混合物基本上不含高锰酸钾。
9. 权利要求8所述的导热性聚合物组合物，其中所述处理混合物由浓硝酸形成。
10. 由权利要求1-9中任一项所述的导热性聚合物组合物形成的制品。
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