CN104861298A - 基于碳纳米管的导热绝缘复合材料及其制备方法 - Google Patents

基于碳纳米管的导热绝缘复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104861298A
CN104861298A CN201510273898.4A CN201510273898A CN104861298A CN 104861298 A CN104861298 A CN 104861298A CN 201510273898 A CN201510273898 A CN 201510273898A CN 104861298 A CN104861298 A CN 104861298A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon nanotube
matrix material
heat conductive
conductive insulating
heat
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.)
Pending
Application number
CN201510273898.4A
Other languages
English (en)
Inventor
王明
周正勇
郝永波
张凯
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.)
Southwest University
Original Assignee
Southwest University
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 Southwest University filed Critical Southwest University
Priority to CN201510273898.4A priority Critical patent/CN104861298A/zh
Publication of CN104861298A publication Critical patent/CN104861298A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098—Metal salts of carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C08K5/18—Amines; Quaternary ammonium compounds with aromatically bound amino groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/524—Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3
    • C08K5/526—Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3 with hydroxyaryl compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/222—Magnesia, i.e. magnesium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
    • C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/004—Additives being defined by their length

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

本发明公开了一种基于碳纳米管的导热绝缘复合材料及其制备方法，所述复合材料由热塑性聚合物、导热无机填料、碳纳米管、偶联剂、抗氧剂和加工助剂组成，按热塑性聚合物加入重量为100份计，导热无机填料加入重量为10～70份，碳纳米管加入重量为1～7份。本发明通过确定无机填料和碳纳米管的配比，并利用碳纳米管较大的长径比连接聚合物中多个孤立的导热无机填料颗粒，使碳纳米管和无机填料颗粒在聚合物中形成三维网络导热通道，同时多根碳纳米管可吸附在同一导热无机填料粒子上而不互相接触，使复合材料具有较好的力学性能、导热性能和绝缘性能。

Description

基于碳纳米管的导热绝缘复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种基于碳纳米管的导热绝缘复合材料及其制备方法。
背景技术
随着科学技术与工业同步发展，人们对材料提出了更高的要求，除导热性能外，还要求材料具有质轻、成型加工性能优良、耐化学腐蚀、电绝缘性能优异、高抗冲击、力学及疲劳性能优良等优点。相对于金属材料，高分子材料具有价格低廉、耐腐蚀、易成型、电绝缘、力学性能良好的优点，还可通过回收进行二次成型或表面处理，能够进一步降低高分子材料制品的成本。但高分子材料存在如下缺点：除本征型外多是热的不良导体，热量容易在局部区域集中并持续增多，且无法在高分子材料内部进行传递，长期如此会使高分子材料受热并失效。若赋予高分子材料一定的导热性能，就会大大拓展高分子材料的应用领域。
研究表明，提高高分子材料导热性能的途径主要有两种：一是合成具有高导热系数的结构聚合物，即本征型导热高分子，如聚丙炔或聚苯胺；二是向聚合物基体加入导热填料进行填充，制备聚合物/导热填料复合材料。通过第一种途径制备有机导热高分子材料成本高，因为其结构的特殊性无法适用于所有材料，所以现有技术中增加导热性能大多采用第二种途径。针对第二种途径，目前常用的导热填料为金属或碳系，如专利CN102650355A和CN 102649328A提及了通过金属丝网和导热塑料从下至上依次复合而成制备高导热系数的复合材料，而专利CN 1242286和CN 102827480A则提及了采用碳系同素异形体制备导热材料。显然，上述方法在提高高分子复合材料导热性能的同时，也提高了其导电性能，降低了高分子材料原有的电绝缘性。
上述金属和碳系填料具有很好的导热性能，但也具有极好的导电性能，大大限制了它们在绝缘材料领域的使用。另外常用的一类导热系数高且不导电的填料为无机填料，无机填料主要有金属氧化物、氮化物及碳化物三类，金属氧化物包括氧化镁、氧化铝、氧化镍等，氮化物包括氮化硼、氮化铝等，碳化物包括碳化硅、碳化硼等。但是此类复合材料逾渗阈值较高，导热性能不好，而且过多无机填料导致复合材料流动性差，力学性能下降明显。
综合上述问题，制备出能够在保证力学性能的同时，又具备优良导热和绝缘性能的复合材料迫在眉睫。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于碳纳米管的导热绝缘复合材料及其制备方法，所述复合材料既能保证优良的力学性能，又具有良好的导热和绝缘性能。
本发明采取以下技术方案来达到所述目的：
1、基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，所述复合材料由热塑性聚合物、导热无机填料、碳纳米管、偶联剂、抗氧剂和加工助剂组成，按热塑性聚合物加入重量为100份计，导热无机填料加入重量为10～70份，碳纳米管加入重量为1～7份。
优选的，所述碳纳米管为多壁碳纳米管。
优选的，按热塑性聚合物加入重量为100份计，偶联剂加入重量为0.5～2.5份，抗氧剂加入重量为0.1～1份，加工助剂加入重量为0.5～5份。
优选的，所述热塑性聚合物为聚丙烯、聚乙烯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚醚砜、聚甲醛、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龙或聚氯乙烯中的一种。
优选的，所述导热无机填料为氮化物、碳化物或金属氧化物中的一种或多种。
优选的，所述导热无机填料颗粒的平均粒径为0.5～5μm，颗粒形状为球形、片状或椭球形；所述碳纳米管长度为5～25μm，直径为10～30nm。
更优选的，所述导热无机填料颗粒的平均粒径为1～4μm。
更优选的，所述导热无机填料颗粒的平均粒径为2～3μm。
更优选的，所述碳纳米管长度为7～20μm。
更优选的，所述碳纳米管长度为10～15μm。
优选的，所述导热无机填料为氮化硼、氮化硅、氮化铝、碳化硅、碳化硼、氧化镁或氧化铝中的至少一种。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
优选的，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类或芳香胺类中的至少一种。
更优选的，所述抗氧剂为酚类1010或亚磷酸酯类168中的至少一种。
优选的，所述加工助剂为脂肪酸酰胺类、脂肪酸类、石蜡或金属皂类硬脂酸钙中的至少一种。
本发明所述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料的结构示意图如图1所示，导热绝缘无机填料的尺寸明显大于碳纳米管的截面积，无机填料可以吸附多根碳纳米管；而碳纳米管的长度却远远大于无机填料尺寸，使碳纳米管在聚合物基体中可以连接多个无机填料颗粒；无机填料颗粒犹如热量传递的“孤岛中转站”，碳纳米管犹如热量传递的“桥梁”，箭头所指犹如“孤岛中转站”和“桥梁”的搭接处；复合材料通过这种方式的搭接，基于填料性质可以制备出优良的导热绝缘复合材料。
2、基于碳纳米管的导热绝缘复合材料的制备方法，首先将热塑性聚合物及导热无机填料进行干燥，并对碳纳米管进行表面处理，使其表面产生羧基，然后将各组分在热塑性聚合物的熔点以上、降解温度以下的温度范围内进行机械共混即得基于碳纳米管的导热绝缘复合材料。
优选的，碳纳米管表面处理的具体处理步骤为：将碳纳米管分散在处理试剂与蒸馏水质量比为1：1的混合液中，将混合液超声60min后并在酸性条件下于105℃下回流60min，使碳纳米管表面产生羧基，然后将混合液用蒸馏水清洗并用1μm孔径滤纸过滤，滤液反复用蒸馏水洗涤，直到滤液检测为中性。吸附在微孔膜上的碳纳米管利用超声振荡的方法重新分散在蒸馏水中，再转移至离心管后以3500r/min离心10min，吸去上清液，下层黑色固体用蒸馏水超声分散后再次离心，如此重复三遍。离心后得到的含少量水的碳纳米管用滴管转移至干燥洁净的表面皿中，50℃下干燥至恒重；所述处理试剂为过氧化氢、浓硝酸、浓硫酸或浓硝酸和浓硫酸混合酸。
本发明的有益效果在于：本发明通过向热塑性聚合物中加入处理过的碳纳米管和一种或多种导热无机填料，利用碳纳米管巨大的长径比连接聚合物中多个孤立的导热无机填料颗粒(类似于将多个“孤岛中转站”通过“桥梁”连接)，从而使碳纳米管和无机填料颗粒在聚合物中形成三维网络导热通道，使复合材料具有良好的导热性能；同时由于碳纳米管直径约几十纳米，多根碳纳米管可吸附在同一导热无机填料颗粒上而不互相接触，使复合材料具有较好的绝缘性能。另外，由于将无机填料和碳纳米管的配比控制在一定的范围内，进而保证了复合材料的良好力学性能。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图：
图1为本发明所述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料的结构示意图；其中箭头所指为碳纳米管和导热颗粒相互搭接形成的三维导热网络结构。
图2为本发明实施例2获得的基于碳纳米管的导热绝缘复合材料的扫描电镜图。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，按重量份计，由以下组分组成：聚丙烯100份，氮化硼25份，处理后多壁碳纳米管4.5份，硅氧偶联剂1份，酚类1010 0.3份，石蜡2.5份。
上述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料的制备方法如下：
首先将聚丙烯和氮化硼在80℃条件下进行干燥，然后取配比量的各组分通过双螺杆挤出机在各段温度为160，180，195，200，200，210和200℃挤出造粒，在70～90℃下烘干后进行成型制样。
上述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料制样后测试的导热系数为0.48W/m·K，表面电阻率为1.12E+14Ω，体积电阻率为3.98E+13Ω·cm，拉伸强度为26.27MPa，弯曲强度47.23MPa，缺口冲击强度2.61KJ/m2。
实施例2
基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，按重量份计，由以下组分组成：聚丙烯100份，氮化硼40份，处理后碳纳米管3.5份，硅氧偶联剂1.5份，酚类1010 0.4份，石蜡3.5份。
上述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料的制备方法同实施例1。
本实施例获得的基于碳纳米管的导热绝缘复合材料的扫描电镜图如图2所示，由于在剪切力下共混氮化硼尺寸在一定范围内分布，氮化硼均匀地分散在基体中；在扫描电镜图中碳纳米管共轭体系含有较多电子，在照射过程中碳纳米管相比于基体和导热无机填料更明亮；箭头所指就是碳纳米管和无机填料的搭接处，热量就是以“碳纳米管-填料-碳纳米管”方式传递，很好地符合图1示意图表现出热量传递过程。上述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料制样后测试的导热系数为0.72W/m·K，表面电阻率为2.13E+13Ω，体积电阻率为5.90E+12Ω·cm，拉伸强度为21.33MPa，弯曲强度37.79MPa，缺口冲击强度1.42KJ/m2。
实施例3
基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，按重量份计，由以下组分组成：聚苯硫醚100份，氮化硼45份，处理后碳纳米管3份，钛酸酯偶联剂1.5份，亚磷酸酯类168 0.4份，脂肪酸类润滑剂3.5份。
上述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料的制备方法如下：
首先将聚苯硫醚和氮化硼在90℃条件下进行干燥，然后取配比量的各组分通过双螺杆挤出机在各段温度为150，300，300，290，300和310℃挤出造粒，经80～100℃烘干后进行成型制样。
上述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料制样后测试的导热系数为0.90W/m·K，表面电阻率为9.72E+13Ω，体积电阻率为3.21E+13Ω·cm，拉伸强度为72.53MPa，弯曲强度106.94MPa，缺口冲击强度2.57KJ/m2。
实施例4
基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，按重量份计，由以下组分组成：聚苯硫醚100份，氮化硼65份，处理后纳米管1.5份，钛酸酯偶联剂2份，亚磷酸酯类168 0.6份，脂肪酸类润滑剂4.5份。
上述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料的制备方法同实施例3。
上述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料制样后测试的导热系数为1.35W/m·K，表面电阻率为1.75E+13Ω，体积电阻率为1.24E+13Ω·cm，拉伸强度为70.21MPa，弯曲模量112.34MPa，缺口冲击强度2.13KJ/m2。
实施例5
基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，按重量份计，由以下组分组成：尼龙-6 100份，Al2O315份，处理后碳纳米管6份，铝酸酯偶联剂0.8份，对苯二胺0.3份，金属皂类硬脂酸钙2份。
上述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料的制备方法如下：
首先将聚苯硫醚和氮化硼在80℃条件下进行烘干，然后取配比量的各组分通过双螺杆挤出机在各段温度为150，250，250，240，250，和250℃挤出造粒，经70～90℃烘干后进行成型制样。
上述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料制样后测试的导热系数为0.54W/m·K，表面电阻率为7.56E+14Ω，体积电阻率为3.76E+13Ω·cm，拉伸强度为75.53MPa，弯曲强度106.21MPa，缺口冲击强度6.76KJ/m2。
实施例6
基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，按重量份计，由以下组分组成：尼龙-6 100份，MgO 60份，处理后碳纳米管1.5份，铝酸酯偶联剂2份，二苯胺0.6份，金属皂类硬脂酸钙4.5份。
上述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料的制备方法同实施例5。
上述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料制样后测试的导热系数为0.90W/m·K，表面电阻率为3.24E+14Ω，体积电阻率为2.59E+13Ω·cm，拉伸强度为62.53MPa，弯曲强度78.56MPa，缺口冲击强度4.26KJ/m2。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，其特征在于，所述复合材料由热塑性聚合物、导热无机填料、碳纳米管、偶联剂、抗氧剂和加工助剂组成，按热塑性聚合物加入重量为100份计，导热无机填料加入重量为10～70份，碳纳米管加入重量为1～7份。
2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，其特征在于，按热塑性聚合物加入重量为100份计，偶联剂加入重量为0.5～2.5份，抗氧剂加入重量为0.1～1份，加工助剂加入重量为0.5～5份。
3.根据权利要求1所述的基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，其特征在于，所述热塑性聚合物为聚丙烯、聚乙烯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚醚砜、聚甲醛、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龙或聚氯乙烯中的一种。
4.根据权利要求1所述的基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，其特征在于，所述导热无机填料为氮化物、碳化物或金属氧化物中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，其特征在于，所述导热无机填料为氮化硼、氮化硅、氮化铝、碳化硅、碳化硼、氧化镁或氧化铝中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，其特征在于，所述导热无机填料颗粒的平均粒径为0.5～5μm，颗粒形状为球形、片状或椭球形；所述碳纳米管长度为5～25μm，直径为10～30nm。
7.根据权利要求1所述的基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
8.根据权利要求1所述的基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类或芳香胺类的至少一种。
9.根据权利要求1所述的基于碳纳米管的导热绝缘复合材料，其特征在于，所述加工助剂为脂肪酸酰胺类、脂肪酸类、石蜡或金属皂类硬脂酸钙中的至少一种。
10.权利要求1所述基于碳纳米管的导热绝缘复合材料的制备方法，其特征在于，首先将热塑性聚合物及导热无机填料进行干燥，并对碳纳米管进行表面处理，使其表面产生羧基，然后将各组分在热塑性聚合物的熔点以上、降解温度以下的温度范围内进行机械共混即得基于碳纳米管的导热绝缘复合材料。
CN201510273898.4A 2015-05-26 2015-05-26 基于碳纳米管的导热绝缘复合材料及其制备方法 Pending CN104861298A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510273898.4A CN104861298A (zh) 2015-05-26 2015-05-26 基于碳纳米管的导热绝缘复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510273898.4A CN104861298A (zh) 2015-05-26 2015-05-26 基于碳纳米管的导热绝缘复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104861298A true CN104861298A (zh) 2015-08-26

Family

ID=53907510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510273898.4A Pending CN104861298A (zh) 2015-05-26 2015-05-26 基于碳纳米管的导热绝缘复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104861298A (zh)

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105385017A (zh) * 2015-12-22 2016-03-09 合肥仲农生物科技有限公司 一种绝缘导热型复合材料
CN105419227A (zh) * 2015-12-26 2016-03-23 唐思钊 一种高强度特种电缆用复合材料及其制备方法
CN105462164A (zh) * 2015-12-26 2016-04-06 唐思钊 一种耐低温特种电缆护套材料及其制备方法
CN105504707A (zh) * 2016-02-24 2016-04-20 江苏美奥新材料有限公司 一种导热增韧阻燃增强的pbt塑料及其制备方法
CN105585788A (zh) * 2015-11-24 2016-05-18 杭州杭复新材料科技有限公司 一种蜂窝状热塑性导热电绝缘复合材料散热结构
CN105778278A (zh) * 2016-03-15 2016-07-20 深圳市京信通科技有限公司 一种纳米碳材料填充高导热树脂复合材料及其制备方法
CN105802093A (zh) * 2016-04-13 2016-07-27 苏州锦腾电子科技有限公司 一种导热绝缘塑料及其制备方法
CN105860003A (zh) * 2016-06-16 2016-08-17 刘操 一种led灯封装专用柔性材料
CN107216582A (zh) * 2017-06-27 2017-09-29 四川海洋塑胶有限公司 一种成型材料
CN107698862A (zh) * 2016-12-14 2018-02-16 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种导热耐磨pp‑ps复合材料及其制备方法
CN107793648A (zh) * 2017-11-29 2018-03-13 安徽元通采暖科技有限公司 一种提高塑制复合导热材料抗压强度的加工方法
CN108034241A (zh) * 2017-12-27 2018-05-15 王川 一种led用散热复合材料及其制备方法
CN108129819A (zh) * 2017-11-22 2018-06-08 上海锦湖日丽塑料有限公司 一种导热性优良pc/abs组合物及其制备方法
WO2018119864A1 (zh) * 2016-12-29 2018-07-05 李志华 聚苯乙烯基复合材料及其制备方法
CN108250699A (zh) * 2018-01-16 2018-07-06 广东技塑新材料股份有限公司 一种高导热绝缘聚对苯二甲酸丁二醇酯合金及其制备方法
CN109181296A (zh) * 2018-08-28 2019-01-11 王川 一种含有碳材料和氮化物的复合散热材料及含有该散热材料的led灯
CN109294128A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 安徽省永欣织带有限公司 一种柔性绝缘导热织带
CN109294173A (zh) * 2018-09-10 2019-02-01 东莞市松研智达工业设计有限公司 一种导热绝缘pet复合材料及其制备方法
CN109897284A (zh) * 2019-04-03 2019-06-18 璁稿溅 一种碳纳米管和氮化硅复合改性聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN110066455A (zh) * 2018-01-23 2019-07-30 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种耐磨耗抗静电聚丙烯材料及其制备方法
CN110172166A (zh) * 2019-05-27 2019-08-27 新奥石墨烯技术有限公司 导热塑料母粒及其制备方法和导热塑料
CN111138744A (zh) * 2020-01-03 2020-05-12 珠海格力电器股份有限公司 绝缘复合材料及其制备方法以及静电式空气净化器
CN111690225A (zh) * 2019-03-12 2020-09-22 苏州市朗腾工贸有限公司 一种新型导热热塑性弹性体材料
CN113993943A (zh) * 2019-06-07 2022-01-28 伊顿智能动力有限公司 导热聚合物
WO2022033481A1 (zh) * 2020-08-14 2022-02-17 中兴通讯股份有限公司 散热结构、散热部件及其安装方法、可折叠终端
CN114507379A (zh) * 2020-10-28 2022-05-17 中国石油化工股份有限公司 一种导热复合填料及其制法和其导热热塑性树脂复合材料及应用
CN114989608A (zh) * 2022-07-01 2022-09-02 宁夏清研高分子新材料有限公司 一种导热聚砜复合材料及其制备方法
CN115403857A (zh) * 2021-05-27 2022-11-29 伊利诺斯工具制品有限公司 导热绝缘薄膜及包括该导热绝缘薄膜的电池组
US12024668B2 (en) 2020-06-05 2024-07-02 Eaton Intelligent Power Limited Thermally conductive polymers

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103554900A (zh) * 2013-09-24 2014-02-05 广东工业大学 一种含特殊结构碳纳米管填料的导热绝缘塑料及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103554900A (zh) * 2013-09-24 2014-02-05 广东工业大学 一种含特殊结构碳纳米管填料的导热绝缘塑料及其制备方法

Cited By (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105585788B (zh) * 2015-11-24 2018-01-12 杭州杭复新材料科技有限公司 一种蜂窝状热塑性导热电绝缘复合材料散热结构
CN105585788A (zh) * 2015-11-24 2016-05-18 杭州杭复新材料科技有限公司 一种蜂窝状热塑性导热电绝缘复合材料散热结构
CN105385017A (zh) * 2015-12-22 2016-03-09 合肥仲农生物科技有限公司 一种绝缘导热型复合材料
CN105419227A (zh) * 2015-12-26 2016-03-23 唐思钊 一种高强度特种电缆用复合材料及其制备方法
CN105462164A (zh) * 2015-12-26 2016-04-06 唐思钊 一种耐低温特种电缆护套材料及其制备方法
CN105504707B (zh) * 2016-02-24 2018-04-06 江苏美奥新材料有限公司 一种导热增韧阻燃增强的pbt塑料及其制备方法
CN105504707A (zh) * 2016-02-24 2016-04-20 江苏美奥新材料有限公司 一种导热增韧阻燃增强的pbt塑料及其制备方法
CN105778278A (zh) * 2016-03-15 2016-07-20 深圳市京信通科技有限公司 一种纳米碳材料填充高导热树脂复合材料及其制备方法
CN105802093A (zh) * 2016-04-13 2016-07-27 苏州锦腾电子科技有限公司 一种导热绝缘塑料及其制备方法
CN105860003A (zh) * 2016-06-16 2016-08-17 刘操 一种led灯封装专用柔性材料
CN107698862A (zh) * 2016-12-14 2018-02-16 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种导热耐磨pp‑ps复合材料及其制备方法
WO2018119864A1 (zh) * 2016-12-29 2018-07-05 李志华 聚苯乙烯基复合材料及其制备方法
CN107216582A (zh) * 2017-06-27 2017-09-29 四川海洋塑胶有限公司 一种成型材料
CN108129819A (zh) * 2017-11-22 2018-06-08 上海锦湖日丽塑料有限公司 一种导热性优良pc/abs组合物及其制备方法
CN107793648A (zh) * 2017-11-29 2018-03-13 安徽元通采暖科技有限公司 一种提高塑制复合导热材料抗压强度的加工方法
CN107793648B (zh) * 2017-11-29 2019-12-03 安徽元通采暖科技有限公司 一种提高塑制复合导热材料抗压强度的加工方法
CN108034241A (zh) * 2017-12-27 2018-05-15 王川 一种led用散热复合材料及其制备方法
CN108250699A (zh) * 2018-01-16 2018-07-06 广东技塑新材料股份有限公司 一种高导热绝缘聚对苯二甲酸丁二醇酯合金及其制备方法
CN110066455A (zh) * 2018-01-23 2019-07-30 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种耐磨耗抗静电聚丙烯材料及其制备方法
CN110066455B (zh) * 2018-01-23 2022-04-05 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种耐磨耗抗静电聚丙烯材料及其制备方法
CN109181296A (zh) * 2018-08-28 2019-01-11 王川 一种含有碳材料和氮化物的复合散热材料及含有该散热材料的led灯
CN109294173A (zh) * 2018-09-10 2019-02-01 东莞市松研智达工业设计有限公司 一种导热绝缘pet复合材料及其制备方法
CN109294128A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 安徽省永欣织带有限公司 一种柔性绝缘导热织带
CN111690225A (zh) * 2019-03-12 2020-09-22 苏州市朗腾工贸有限公司 一种新型导热热塑性弹性体材料
CN109897284A (zh) * 2019-04-03 2019-06-18 璁稿溅 一种碳纳米管和氮化硅复合改性聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN110172166A (zh) * 2019-05-27 2019-08-27 新奥石墨烯技术有限公司 导热塑料母粒及其制备方法和导热塑料
CN113993943A (zh) * 2019-06-07 2022-01-28 伊顿智能动力有限公司 导热聚合物
CN111138744B (zh) * 2020-01-03 2021-02-26 珠海格力电器股份有限公司 绝缘复合材料及其制备方法以及静电式空气净化器
CN111138744A (zh) * 2020-01-03 2020-05-12 珠海格力电器股份有限公司 绝缘复合材料及其制备方法以及静电式空气净化器
US12024668B2 (en) 2020-06-05 2024-07-02 Eaton Intelligent Power Limited Thermally conductive polymers
WO2022033481A1 (zh) * 2020-08-14 2022-02-17 中兴通讯股份有限公司 散热结构、散热部件及其安装方法、可折叠终端
CN114507379A (zh) * 2020-10-28 2022-05-17 中国石油化工股份有限公司 一种导热复合填料及其制法和其导热热塑性树脂复合材料及应用
CN115403857A (zh) * 2021-05-27 2022-11-29 伊利诺斯工具制品有限公司 导热绝缘薄膜及包括该导热绝缘薄膜的电池组
CN114989608A (zh) * 2022-07-01 2022-09-02 宁夏清研高分子新材料有限公司 一种导热聚砜复合材料及其制备方法
CN114989608B (zh) * 2022-07-01 2024-01-30 宁夏清研高分子新材料有限公司 一种导热聚砜复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104861298A (zh) 基于碳纳米管的导热绝缘复合材料及其制备方法
Zhang et al. Hierarchical interface engineering for advanced nanocellulosic hybrid aerogels with high compressibility and multifunctionality
Yang et al. Improvement of thermal conductivities for PPS dielectric nanocomposites via incorporating NH2-POSS functionalized nBN fillers
He et al. A mini review on factors affecting network in thermally enhanced polymer composites: filler content, shape, size, and tailoring methods
Zhou et al. Significant enhancement of thermal conductivity in polymer composite via constructing macroscopic segregated filler networks
Pan et al. Highly thermally conductive 3D BN/MWCNTs/C spatial network composites with improved electrically insulating and flame retardancy prepared by biological template assisted method
Jiang et al. Reduction in percolation threshold of injection molded high‐density polyethylene/exfoliated graphene nanoplatelets composites by solid state ball milling and solid state shear pulverization
Banerjee et al. Melt‐mixed carbon nanotubes/polymer nanocomposites
Li et al. Anisotropic conductive polymer composites based on high density polyethylene/carbon nanotube/polyoxyethylene mixtures for microcircuits interconnection and organic vapor sensor
CN103554900B (zh) 一种含特殊结构碳纳米管填料的导热绝缘塑料及其制备方法
Zhang et al. Improvement of the thermal/electrical conductivity of PA6/PVDF blends via selective MWCNTs-NH2 distribution at the interface
Li et al. Facile fabrication of electrically conductive low-density polyethylene/carbon fiber tubes for novel smart materials via multiaxial orientation
Tang et al. Synergetic effects of carbon nanotubes and carbon fibers on electrical and self-heating properties of high-density polyethylene composites
Gao et al. A high-performance thermal conductive and outstanding electrical insulating composite based on robust neuron-like microstructure
CN103232637A (zh) 一种石墨烯/聚丙烯导电纳米复合材料及其制备方法
Zhang et al. Low-melting-point alloy continuous network construction in a polymer matrix for thermal conductivity and electromagnetic shielding enhancement
KR20120020582A (ko) 유연성을 갖는 열전 변환재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 열전 소자
CN106671386B (zh) 轴径双向电导率可控导电聚合物管及其制备方法
Gao et al. Efficient construction of boron nitride network in epoxy composites combining reaction-induced phase separation and three-roll milling
Wang et al. Epoxy composites with high thermal conductivity by constructing three-dimensional carbon fiber/carbon/nickel networks using an electroplating method
Cheng et al. Achieving significant thermal conductivity improvement via constructing vertically arranged and covalently bonded silicon carbide nanowires/natural rubber composites
Jain et al. Fabrication of polylactide/carbon nanopowder filament using melt extrusion and filament characterization for 3D printing
Sierra-Romero et al. Strategies for the preparation of polymer composites with complex alignment of the dispersed phase
Shrivastava et al. A facile route to develop electrical conductivity with minimum possible multi‐wall carbon nanotube (MWCNT) loading in poly (methyl methacrylate)/MWCNT nanocomposites
Wang et al. Highly electrically conductive polymer composite with a novel fiber-based segregated structure

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150826

RJ01 Rejection of invention patent application after publication