CN103756298A - 一种热塑性聚合物基导热复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种热塑性聚合物基导热复合材料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN103756298A
CN103756298A CN201310651464.4A CN201310651464A CN103756298A CN 103756298 A CN103756298 A CN 103756298A CN 201310651464 A CN201310651464 A CN 201310651464A CN 103756298 A CN103756298 A CN 103756298A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat conduction
hollow glass
ball
glass micro
micron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310651464.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103756298B (zh
Inventor
林湖彬
杜崇铭
李华军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Xineng Environmental Protection Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
HUIZHOU CHANGYI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUIZHOU CHANGYI TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical HUIZHOU CHANGYI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201310651464.4A priority Critical patent/CN103756298B/zh
Publication of CN103756298A publication Critical patent/CN103756298A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103756298B publication Critical patent/CN103756298B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10Encapsulated ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C08K7/28Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02Ingredients treated with inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/003Additives being defined by their diameter

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开一种热塑性聚合物基导热复合材料及其制备方法和应用,该导热复合材料含有基体和填充于基体内的填料,所述基体为热塑性聚合物,所述填料为改性空心玻璃微球,所述改性空心玻璃微球是表面被导热粉体进行改性处理后所形成的表面包覆导热粉末的空心玻璃微球。本发明采用热塑性塑料为基体,能良好的分散导热粉体,保证了材料的加工性能;采用改性空心玻璃微球和导热粉体的合理搭配,使得材料具有轻质化、耐腐蚀、导热效率高、力学性能好、易加工成型、无污染、成本低、精度高、寿命长、绝缘性好等优点,可用于电子电器产品散热片,LED灯具散热基座,轴承散热外层和其他对导热性能要求较高的领域。

Description

一种热塑性聚合物基导热复合材料及其制备方法和应用
 
技术领域
本发明涉及聚合物基导热复合材料技术领域,尤其涉及热塑性聚合物基导热复合材料,具体涉及一种由导热粉体表面改性的空心玻璃微球填充的热塑性聚合物基导热复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
导热材料广泛应用于换热工程、采暖工程、电子信息等领域。
传统的导热材料多为导热性较好的金属材料,但由于金属材料的抗腐蚀性能差、导电性高、密度大和制造能耗高等问题,限制了其在化工、电子等领域的应用。
大多数聚合物材料具有优良的耐腐蚀性能、质量轻、绝缘性好和制造成本低等优点,但它们大多是热的不良导体,导热系数不大,因此要拓展其在导热散热领域的应用,提高导热性能是关键。
提高聚合物导热性能主要有以下两种途径:第一,合成具有导热系数高的结构聚合物,如具有良好导热性能的聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等;第二,使用高导热性的金属或无机填料填充聚合物材料,这种方法比较常用,这样得到的导热材料易加工成型,经过适当的工艺处理或配方调整可以应用于很多特殊的领域。然而,这些无机或者具有特殊性能的填料价格昂贵,并且用量占整体制品的比重较大。如发明专利201110169387.X公开了一种热塑性聚合物基导热复合材料,具有较高的导热系数,然而其导热功能填料仍较高,并且工艺较为复杂,比重大。
聚合物基导热复合材料是指以聚合物材料为基体,以导热性物质为填料,经过共混分散复合而得到的,具有一定导热功能的多相复合体系。聚合物基导热复合材料既具有导热功能,又具有复合物聚合物复合材料的许多优异特性,可以再较大范围内调节材料的导电、导热和机械性能,因而具有广泛的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种导热材料用量少、成本低廉,但导热性能优良、且力学性能优良的热塑性聚合物基导热复合材料。
本发明的另一个目的是提供上述热塑性聚合物基导热复合材料的制备方法。
本发明的另一个目的是提供上述热塑性聚合物基导热复合材料的应用。
本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的:
一种热塑性聚合物基导热复合材料,该导热复合材料含有基体和填充于基体内的填料,所述基体为热塑性聚合物,所述填料为改性空心玻璃微球,所述改性空心玻璃微球是表面被导热粉体进行改性处理后所形成的表面包覆导热粉末的空心玻璃微球。
上述导热复合材料中,热塑性聚合物是指可以容纳导热填料的热塑性聚合物,如尼龙、PBT或聚丙烯等。
上述导热复合材料中,空心玻璃微球采用粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球以便更好地同导热填料以及塑料基体配合构建导热网络;所述空心玻璃微球采用市售产品即可。
上述导热复合材料中,导热粉体是微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉组成的混合物,该混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物是指粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为10-50份;
所述微米级的碳化物是指粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为5-25份;
所述微米级的导热金属氧化物是指粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量10-40份;
所述微米级的导热碳粉是指粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量5-30份;
所述微米级的导热石墨粉是指粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为5-30份;
上述氮化铝、碳化硅、三氧化二铝、导热碳粉和导热石墨粉均为市售产品,采用不同粒径及不同结构的导热填料可以更好地搭建导热网络。
上述导热复合材料中,本发明人通过研究后发现,对导热粉体进行预处理后再对空心玻璃微球进行表面处理,可以实现更好的结果,其导热粉体预处理是:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉组成的混合物经辐照活化后,经丙酮超声分散均匀;这样处理可以使后续导热填料与树脂基体更好地搭建导热网络,改善其与树脂的表面相容性;所述微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉组成的混合物与丙酮的质量比为1:1。
上述导热复合材料中,必须含有填充于基质内和空心玻璃与基质间隙的导热粉体。本发明的导热粉体其作用分为两部分,一部分如前所述是采用微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉组成的混合物,其作用是通过对空心玻璃微球表面改性而包覆在空心玻璃微球表面;另一部分是采用微米级氮化物,微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉或微米级的导热石墨粉中的任意一种或两种或两种以上的组合,其作用是填充于基质和填料之间的缝隙里,进一步增加制品导热性能。空心玻璃微球因为填充于基质中,所以形成了球体表面的相互搭界,而包覆在空心玻璃微球表面的导热粉体则被迫形成相互连接导热通道。
上述导热复合材料中,空心玻璃微球占热塑性聚合物基导热复合材料总重量的10%~40%,热塑性聚合物占热塑性聚合物基导热复合材料总重量的40%~75%,导热粉体(所述导热粉体包括改性空心玻璃微球的导热粉体和填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体)占热塑性聚合物基导热复合材料总重量的15%~30%;前述导热粉体中,用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体用量占导热粉体总重量的10%~20%,剩余的导热粉体均是用于后续加入以填充基质与改性过的玻璃微珠间隙。
本发明还提供上述一种热塑性聚合物基导热复合材料的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
步骤1.
将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再取用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合后,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1;
将空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂或者钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂或者钛酸钾偶联剂的用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将热固性树脂、步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经熔融共混后冷却,制备得到本发明所需一种热塑性聚合物基导热复合材料。
上述步骤1中,丙酮超声分散的作用能更均匀分散导热填料,以便下面进一步表面处理玻璃微珠。
上述步骤3中,熔融共混时,根据不同的热塑性聚合物熔点不同,采用相应的不同的熔融温度,如以聚丙烯为基体时,注塑机选取的熔融温度为170-210℃。
上述制备方法得到的一种热塑性聚合物基导热复合材料不但具有很好的导热性能,而且力学性能也很优良,可用于电子电器产品散热片,LED灯具散热基座,轴承散热外层和其他对导热性能要求较高的领域。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1.本发明采用热塑性塑料为基体,用空心玻璃微球和其他功能性导热填料进行共混挤出,最后得到聚合物基导热制品;
2.本发明所用的尼龙、PBT、聚丙烯等热塑性塑料能良好的分散导热粉体,保证了材料的加工性能;空心微球经过表面处理后可以更好的被导热粉体等包裹,它的加入大大地减少了导热粉体的用量;同时由于空心玻璃微球的填充,使得材料轻质化和绝缘化;这些导热粉体覆盖在空心微球表面和聚合物基体的间隙部分,进入聚合物基体中被强迫形成相互连接导热通道,因此导热效率更高;
3.本发明所用的塑料基体材料和功能填料形成的导热网络更为高效,可将材料使用过程中产生的热量尽快导走,提高耐热性和工作温度,也使材料更适于加工成型,提高加工精度,减少后续工序;
4.本发明更是独特地采用了加入较大粒径空心微球的做法,使其他功能导热材料用量大大较少,保证材料具有轻质化、耐腐蚀、无污染、成本低、精度高、寿命长、绝缘性好等优点,可用于工业领域的多个方面。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步地描述,但具体实施例并不对本发明做任何限定。
实施例1
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为24份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为18份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为18份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为1μm~2μm的氮化铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将60g尼龙6、30g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和10g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在220-250℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例2
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为24份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为18份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为18份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为1μm~2μm的氮化铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将10g尼龙6、20g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和70g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在220-250℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例3
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为24份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为18份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为18份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为1μm~2μm的氮化铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将70g尼龙6、10g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和20g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在220-250℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例4
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为24份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为18份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为18份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为1μm~2μm的氮化铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
80g尼龙6、10g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和10g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在220-250℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例5
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为40份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为20份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为1μm~2μm的氮化铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将65g尼龙6、35g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和5g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在220-250℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例6
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为40份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为20份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将70g尼龙6和130g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球经过双螺杆挤出机在220-250℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例7
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为40份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为20份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为1μm~2μm的氮化铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将60g尼龙66、30g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和10g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在230-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例8
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为40份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为20份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为1μm~2μm的氮化铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将70g尼龙66、20g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和10g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在230-2750℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例9
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为40份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为20份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为1μm~2μm的氮化铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将70g尼龙66、10g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和20g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在230-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例10
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为40份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为20份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为1μm~2μm的氮化铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将80g尼龙66、10g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和10g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在230-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例11
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为40份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为20份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为1μm~2μm的氮化铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将65g尼龙66、30g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和5g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在230-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例12
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为40份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为20份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将70g尼龙66和30g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球经过双螺杆挤出机在230-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例13
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物和微米级的导热碳粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为40份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为20份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为30μm~100μm的导热石墨粉用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将80gPBT粉末、10g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和10g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在250-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例14
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物和微米级的导热碳粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为40份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为20份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为30μm~100μm的导热石墨粉用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将70gPBT粉末、20g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和10g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在250-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例15
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物和微米级的导热碳粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为40份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为20份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为30μm~100μm的导热石墨粉用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将60gPBT粉末、30g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和10g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在250-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例16
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物和微米级的导热碳粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为40份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为20份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径为30μm~100μm的导热石墨粉用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将70gPBT粉末、10g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和20g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在250-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例17
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为30份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为40份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为20份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径30μm~100μm的三氧化二铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将80gPBT粉末、5g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和15g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在250-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例18
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为30份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为40份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为20份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将80gPBT粉末和20g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球经过双螺杆挤出机在250-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例19
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为30份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为40份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为20份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径30μm~100μm的三氧化二铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将80gPBT粉末、10g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和10g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在250-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例20
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为30份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为40份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为20份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将粒径30μm~100μm的三氧化二铝用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将70gPBT粉末、20g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和10g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在250-270℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例21
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为24份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为18份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为18份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将1μm~2μm的碳化硅用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将60gPP粉末、30g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和10g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在170-210℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例22
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为24份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为18份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为18份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将1μm~2μm的碳化硅用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将70gPP粉末、10g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和20g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在170-210℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例23
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为24份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为18份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为18份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体的预处理:将1μm~2μm的碳化硅用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将85gPP粉末、10g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和5g步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经过双螺杆挤出机在170-210℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
实施例24
本实施例的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1.
用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体的预处理:将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下(1.01MPa,30℃)进行辐照活化1h以上后,再混合形成混合物,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;所述混合物中各组份的具体描述,以及该组份在混合物中的用量(重量份数)如下所示:
所述微米级的氮化物为粒径为1μm~2μm的氮化铝,用量为30份;
所述微米级的碳化物为粒径为1μm~2μm的碳化硅,用量为24份;
所述微米级的导热金属氧化物为粒径30μm~100μm的三氧化二铝,用量为18份;
所述微米级的导热碳粉为粒径为30μm~100μm的导热碳粉,用量为18份;
所述微米级的导热石墨粉为粒径为30μm~100μm的导热石墨粉,用量为10份;
所述用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合物与丙酮的质量比为1:1。
空心玻璃微球的预处理:将粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球,这样得到的玻璃微珠可以在接下来的处理步骤中更好地被导热粉体覆盖;所述硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570和钛酸钾偶联剂的总用量为空心玻璃微球质量的3%;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将80gPP粉末和20g步骤2制备得到的改性空心玻璃微球经过双螺杆挤出机在170-210℃的温度下熔融共混后挤出造粒,冷却后制备得到本实施例的热塑性聚合物基导热复合材料。
本实施例热塑性聚合物基导热复合材料的相关导热性能、力学性能、制品密度和尺寸稳定性见表1。
表1 实施例1~24制备的热塑性聚合物基导热复合材料的性能测试结果
Figure 2013106514644100002DEST_PATH_IMAGE002
根据表1的结果可以看出,本发明制备的空心玻璃微球填充型导热材料具有良好的力学性能以及导热性能,测试结果:导热系数≥2W/m*K,拉伸强度≥55MPa,最大吸水率%≤0.5;与市面上为填充玻璃微珠的导热塑料相比(Stanyl TC551 Nylon46导热塑料),导热填料用量降低150%,重量降低50%,使用寿命提高100%,价格也在其一半左右。

Claims (10)

1.一种热塑性聚合物基导热复合材料,其特征在于该导热复合材料含有基体和填充于基体内的填料,所述基体为热塑性聚合物,所述填料为改性空心玻璃微球,所述改性空心玻璃微球是表面被导热粉体进行改性处理后所形成的表面包覆导热粉末的空心玻璃微球。
2.根据权利要求1所述一种热塑性聚合物基导热复合材料,其特征在于所述热塑性聚合物是指尼龙、PBT或聚丙烯。
3.根据权利要求1所述一种热塑性聚合物基导热复合材料,其特征在于所述空心玻璃微球采用粒径为40μm~50μm的空心玻璃微球。
4.根据权利要求1所述一种热塑性聚合物基导热复合材料,其特征在于所述导热粉体是微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉组成的混合物。
5.根据权利要求1所述一种热塑性聚合物基导热复合材料,其特征在于所述导热粉体要先进行预处理,所述预处理是将导热粉体先经辐照活化后再经丙酮超声分散均匀。
6.根据权利要求1所述一种热塑性聚合物基导热复合材料,其特征在于所述空心玻璃微球占热塑性聚合物基导热复合材料总重量的10%~40%,热塑性聚合物占热塑性聚合物基导热复合材料总重量的40%~75%。
7.根据权利要求1-6所述任一项的一种热塑性聚合物基导热复合材料,其特征在于所述热塑性聚合物基导热复合材料还含有填充于基质内和空心玻璃与基质间隙的导热粉体。
8.一种权利要求7所述热塑性聚合物基导热复合材料的制备方法,其特征在于该制备方法包括如下步骤:
步骤1.
将微米级的氮化物、微米级的碳化物、微米级的导热金属氧化物、微米级的导热碳粉和微米级的导热石墨粉分别用等离子活化仪在普通等离子处理模式下进行辐照活化1h以上后,再取用于表面改性空心玻璃微球的导热粉体混合后,经丙酮超声分散均匀,得到混合液;
将空心玻璃微球放入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸渍1小时后取出,常温风干后将硅烷偶联剂或者钛酸钾偶联剂直接喷洒在经氢氧化钠溶液处理过的微珠表面,得到表面凹凸不平的空心玻璃微球;
步骤2.
将步骤1制备的表面凹凸不平的空心玻璃微球放入步骤1制备的导热粉体混合液中,一起超声分散1小时以上直至分散均匀,让溶剂在空气中挥发后得到改性空心玻璃微球,也就是表面包裹了导热粉体的空心玻璃微球;
步骤3.
将热固性树脂、步骤2制备得到的改性空心玻璃微球和步骤1制备的经过辐照活化的用于填充于基质和填料之间的缝隙里的导热粉体经熔融共混后冷却,制备得到本发明所需一种热塑性聚合物基导热复合材料。
9.权利要求1所述一种一种热塑性聚合物基导热复合材料在制备电子电器产品散热片、LED灯具散热基座或轴承散热外层中的应用。
10.权利要求7所述一种一种热塑性聚合物基导热复合材料在制备电子电器产品散热片、LED灯具散热基座或轴承散热外层中的应用。
CN201310651464.4A 2013-12-03 2013-12-03 一种热塑性聚合物基导热复合材料及其制备方法和应用 Active CN103756298B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310651464.4A CN103756298B (zh) 2013-12-03 2013-12-03 一种热塑性聚合物基导热复合材料及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310651464.4A CN103756298B (zh) 2013-12-03 2013-12-03 一种热塑性聚合物基导热复合材料及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103756298A true CN103756298A (zh) 2014-04-30
CN103756298B CN103756298B (zh) 2017-01-04

Family

ID=50523634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310651464.4A Active CN103756298B (zh) 2013-12-03 2013-12-03 一种热塑性聚合物基导热复合材料及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103756298B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104312180A (zh) * 2014-11-18 2015-01-28 吉林市城投筑路材料股份有限公司 温拌沥青改性剂及沥青混合料
CN105419301A (zh) * 2014-09-11 2016-03-23 北京廊桥材料技术有限公司 复合导热填料及其制造方法
CN105801916A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 比亚迪股份有限公司 导热复合材料、橡胶组合物、冷却介质用管材及其制备方法
CN106967292A (zh) * 2017-05-18 2017-07-21 聂超 一种尼龙导热新材料及其制备方法
CN107151364A (zh) * 2017-05-22 2017-09-12 成都新柯力化工科技有限公司 一种微球石墨烯增强母料及制备方法
CN108129827A (zh) * 2017-12-04 2018-06-08 常州浩瀚万康纳米材料有限公司 一种热固性导热复合材料的制备方法
CN109764320A (zh) * 2019-01-11 2019-05-17 厦门大学 一种相变增强石墨烯塑料散热器及其制备方法
CN110650899A (zh) * 2017-04-13 2020-01-03 阿普塔尔法国简易股份公司 用于流体产品分配器的剂量阀
CN112625430A (zh) * 2020-12-17 2021-04-09 上海壹墨图文设计制作有限公司 一种咖啡渣聚合物复合粉末制备方法及其增材制造应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1323685A (zh) * 2000-04-28 2001-11-28 住友化学工业株式会社 制备热塑性树脂组合物的方法
CN101775213A (zh) * 2010-02-01 2010-07-14 黄晓峰 一种高导热复合材料及其制备方法
CN102250448A (zh) * 2011-05-19 2011-11-23 天津大学 环氧树脂/碳纳米管高强轻质复合材料及其制备方法
CN102286207A (zh) * 2011-06-22 2011-12-21 四川大学 一种热塑性聚合物基导热复合材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1323685A (zh) * 2000-04-28 2001-11-28 住友化学工业株式会社 制备热塑性树脂组合物的方法
CN101775213A (zh) * 2010-02-01 2010-07-14 黄晓峰 一种高导热复合材料及其制备方法
CN102250448A (zh) * 2011-05-19 2011-11-23 天津大学 环氧树脂/碳纳米管高强轻质复合材料及其制备方法
CN102286207A (zh) * 2011-06-22 2011-12-21 四川大学 一种热塑性聚合物基导热复合材料及其制备方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105419301A (zh) * 2014-09-11 2016-03-23 北京廊桥材料技术有限公司 复合导热填料及其制造方法
CN104312180A (zh) * 2014-11-18 2015-01-28 吉林市城投筑路材料股份有限公司 温拌沥青改性剂及沥青混合料
CN105801916A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 比亚迪股份有限公司 导热复合材料、橡胶组合物、冷却介质用管材及其制备方法
CN105801916B (zh) * 2014-12-31 2018-11-09 比亚迪股份有限公司 导热复合材料、橡胶组合物、冷却介质用管材及其制备方法
CN110650899A (zh) * 2017-04-13 2020-01-03 阿普塔尔法国简易股份公司 用于流体产品分配器的剂量阀
CN106967292A (zh) * 2017-05-18 2017-07-21 聂超 一种尼龙导热新材料及其制备方法
CN107151364A (zh) * 2017-05-22 2017-09-12 成都新柯力化工科技有限公司 一种微球石墨烯增强母料及制备方法
CN108129827A (zh) * 2017-12-04 2018-06-08 常州浩瀚万康纳米材料有限公司 一种热固性导热复合材料的制备方法
CN109764320A (zh) * 2019-01-11 2019-05-17 厦门大学 一种相变增强石墨烯塑料散热器及其制备方法
CN109764320B (zh) * 2019-01-11 2020-10-09 厦门大学 一种相变增强石墨烯塑料散热器及其制备方法
CN112625430A (zh) * 2020-12-17 2021-04-09 上海壹墨图文设计制作有限公司 一种咖啡渣聚合物复合粉末制备方法及其增材制造应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN103756298B (zh) 2017-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103756298A (zh) 一种热塑性聚合物基导热复合材料及其制备方法和应用
CN103756252B (zh) 一种热固性树脂基导热复合材料及其制备方法和应用
CN104559149A (zh) 一种碳素复合高导热塑料材料及其制备方法
CN104151707B (zh) 导热性能优良的碳纤维增强树脂复合材料及其制备方法
CN104559145A (zh) 一种高韧性高导热高分子材料及其制备方法
CN108250747B (zh) 一种热塑性聚醚酰亚胺绝缘导热复合材料及其制备方法
CN103146024A (zh) 多孔石墨烯/聚合物复合结构、其制备方法及应用
CN109181134A (zh) 一种聚合物基导热复合材料及其制备方法
CN109206961A (zh) 一种石墨烯导电导热涂料及其制备方法
CN105295317A (zh) 一种耐高低温pbt导散热材料及其制备方法及应用
CN106987123B (zh) 石墨烯/氮化硼负载纳米银导热特种高分子材料及制备方法
CN103627101A (zh) 一种热固性酚醛树脂包覆空心玻璃微珠的制备方法及应用
CN102533228A (zh) 包覆型热导材料、热导复合材料及制备方法
CN102936410B (zh) 一种原位聚合制备聚酰胺基导热复合材料的方法
CN109294032B (zh) 一种多元复合填充粒子改性导热pe复合材料及其制备方法
CN109764320B (zh) 一种相变增强石墨烯塑料散热器及其制备方法
CN104559146A (zh) 一种晶须增强导热塑料材料及其制备方法
CN112457625B (zh) 一种石墨烯复合材料、石墨烯复合导热塑料及其制备方法
CN103319893A (zh) 一种高导热聚苯硫醚材料的制备方法及制备的材料
CN104845359B (zh) 一种高导热高散热尼龙复合材料及其制备方法和应用
CN105255154A (zh) 一种热固性树脂物基导热复合材料的制备方法
CN105566898A (zh) 一种纳米尼龙6复合材料
CN105542449A (zh) 一种纳米尼龙6复合材料的制备方法
CN109369930B (zh) 一种石墨增强的热塑型导热塑料的制备方法
CN107573651A (zh) 一种聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚碳酸酯绝缘导热复合材料

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191111

Address after: 215400, 101, building 1, 64 Middle Market Road, Lu Lu, Taicang, Jiangsu, Suzhou

Patentee after: SUZHOU TASHANSHI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD.

Address before: 516227 Guangdong Province, Huizhou city Huiyang District Zhenlong Town Village Green Spring queen Trading Co., 1

Patentee before: Huizhou Changyi Technology Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: No. 35, Yueyang Road, Shaxi Town, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: SUZHOU TASHANSHI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 215400, 101, building 1, 64 Middle Market Road, Lu Lu, Taicang, Jiangsu, Suzhou

Patentee before: SUZHOU TASHANSHI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CP02 Change in the address of a patent holder
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201109

Address after: 215400 room 01, building 13, No.1, Zhaoyan Road, Shaxi Town, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Suzhou Xineng Environmental Protection Technology Co.,Ltd.

Address before: No. 35, Yueyang Road, Shaxi Town, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee before: SUZHOU TASHANSHI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right