CN106751845A - 一种电子设备用导热导电复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子设备用导热导电复合材料及其制备方法，所述电子设备用导热导电复合材料，按照重量份的主要原料为：硅胶27‑33份、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物15‑25份、石墨烯4‑9份、铝粉2‑4份、聚乙二醇2‑8份、二氧化钛0.5‑1.5份、支链淀粉5‑10份、抗氧化剂1‑3份、金刚烷酮1‑4份、N‑羟乙基全氟辛酰胺1‑2份、聚苯胺5‑10份。本发明的制备的复合导热导电材料，既具有塑料的刚性和耐热性，又具有塑料的耐溶剂性，而且导电导热性能优良，加工性能好，成本低，可广泛适用于电子电器、仪器仪表、照明、通讯等领域。

Description

一种电子设备用导热导电复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种材料技术领域，具体是一种电子设备用导热导电复合材料及其制备方法。
背景技术
金属材料一般具有良好的导电性和高导热性，它能将工件产生的热量及时地传播到周围环境中，从而保护对热量敏感的电子元器件。但是金属材料也有其不足之处，例如密度大、价格贵、需要极高的成型加工温度等。随着集成化技术和电子元器件工作效能的不断提高，电子元器件的内部热量更集中；加之，电子元器件的小型化和轻量化等特殊要求；传统金属材料已不能满足应用需求。与金属材料相比，导热导电塑料具有比重轻、比强度较高和易于加工成型等特点，成为金属材料的理想替代材料之一。随着塑料产品的多功能化和电子线路的高集成化，一些具有导热导电特性的塑料产品应用而生。例如，LED照明零件，打印机、投影仪、电脑和传真机等办公设备零件，光电缆通信中的连接零件、电刷及支架、屏蔽罩等。目前市场上导热导电塑料主要是以聚苯硫醚（PPS）和聚酰胺（PA）为基体，这类导热导电塑料的价格昂贵。PC具有优异的透明性、耐冲击性能、尺寸稳定性和耐燃烧性能等，使其成为五大工程塑料中用量最大的一员。虽然PC复合材料在汽车制造、家电、通信设备和办公用品等领域的应用非常广泛，但是由于PC树脂具有电绝缘性能，一般不易制得具有导热导电特性的复合材料。因此，研制具有导热导电特性的复合材料，不仅可以填补导热导电复合材料的市场空白，丰富导热导电塑料的品种，也有利于扩展PC复合材料的应用领域，具有非常重要的经济价值和实用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子设备用导热导电复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电子设备用导热导电复合材料，按照重量份的主要原料为：硅胶27-33份、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物15-25份、石墨烯4-9份、铝粉2-4份、聚乙二醇2-8份、二氧化钛0.5-1.5份、支链淀粉5-10份、抗氧化剂1-3份、金刚烷酮1-4份、N-羟乙基全氟辛酰胺1-2份、聚苯胺5-10份。
作为本发明进一步的方案：所述电子设备用导热导电复合材料，按照重量份的主要原料为：硅胶28-31份、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物18-22份、石墨烯4-9份、铝粉2-4份、聚乙二醇2-8份、二氧化钛0.5-1.5份、支链淀粉6-9份、抗氧化剂1-3份、金刚烷酮1-4份、N-羟乙基全氟辛酰胺1-2份、聚苯胺7-9份。
作为本发明进一步的方案：所述电子设备用导热导电复合材料，按照重量份的主要原料为：硅胶30份、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物20份、石墨烯7份、铝粉3份、聚乙二醇5份、二氧化钛1.0份、支链淀粉8份、抗氧化剂2份、金刚烷酮3份、N-羟乙基全氟辛酰胺2份、聚苯胺8份。
一种电子设备用导热导电复合材料的制备方法，具体步骤为：
首先，将硅胶、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、石墨烯、铝粉、聚乙二醇、二氧化钛、支链淀粉、抗氧化剂、金刚烷酮、N-羟乙基全氟辛酰胺、聚苯胺混匀，搅拌速度为800-1000r/min，搅拌时间为1-2h，搅拌温度为40-50℃，搅拌后加入到双螺杆挤出机中，得到电子设备用导热导电复合材料。
作为本发明进一步的方案：搅拌速度为900r/min，搅拌时间为1.5h，搅拌温度为45℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的制备的复合导热导电材料，既具有塑料的刚性和耐热性，又具有塑料的耐溶剂性，而且导电导热性能优良，加工性能好，成本低，可广泛适用于电子电器、仪器仪表、照明、通讯等领域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种电子设备用导热导电复合材料，按照重量份的主要原料为：硅胶27份、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物15份、石墨烯4份、铝粉2份、聚乙二醇2份、二氧化钛0.5份、支链淀粉5份、抗氧化剂1份、金刚烷酮1份、N-羟乙基全氟辛酰胺1份、聚苯胺5份。
一种电子设备用导热导电复合材料的制备方法，具体步骤为：
首先，将硅胶、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、石墨烯、铝粉、聚乙二醇、二氧化钛、支链淀粉、抗氧化剂、金刚烷酮、N-羟乙基全氟辛酰胺、聚苯胺混匀，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为1h，搅拌温度为40℃，搅拌后加入到双螺杆挤出机中，得到电子设备用导热导电复合材料。
实施例2
一种电子设备用导热导电复合材料，按照重量份的主要原料为：硅胶28份、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物18份、石墨烯4份、铝粉2份、聚乙二醇2份、二氧化钛0.5份、支链淀粉6份、抗氧化剂1份、金刚烷酮1份、N-羟乙基全氟辛酰胺1份、聚苯胺7份。
一种电子设备用导热导电复合材料的制备方法，具体步骤为：
首先，将硅胶、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、石墨烯、铝粉、聚乙二醇、二氧化钛、支链淀粉、抗氧化剂、金刚烷酮、N-羟乙基全氟辛酰胺、聚苯胺混匀，搅拌速度为1000r/min，搅拌时间为2h，搅拌温度为50℃，搅拌后加入到双螺杆挤出机中，得到电子设备用导热导电复合材料。
实施例3
一种电子设备用导热导电复合材料，按照重量份的主要原料为：硅胶30份、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物20份、石墨烯7份、铝粉3份、聚乙二醇5份、二氧化钛1.0份、支链淀粉8份、抗氧化剂2份、金刚烷酮3份、N-羟乙基全氟辛酰胺2份、聚苯胺8份。
一种电子设备用导热导电复合材料的制备方法，具体步骤为：
首先，将硅胶、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、石墨烯、铝粉、聚乙二醇、二氧化钛、支链淀粉、抗氧化剂、金刚烷酮、N-羟乙基全氟辛酰胺、聚苯胺混匀，搅拌速度为900r/min，搅拌时间为1.5h，搅拌温度为45℃，搅拌后加入到双螺杆挤出机中，得到电子设备用导热导电复合材料。
实施例4
一种电子设备用导热导电复合材料，按照重量份的主要原料为：硅胶31份、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物22份、石墨烯9份、铝粉4份、聚乙二醇8份、二氧化钛1.5份、支链淀粉9份、抗氧化剂3份、金刚烷酮4份、N-羟乙基全氟辛酰胺2份、聚苯胺9份。
一种电子设备用导热导电复合材料的制备方法，具体步骤为：
首先，将硅胶、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、石墨烯、铝粉、聚乙二醇、二氧化钛、支链淀粉、抗氧化剂、金刚烷酮、N-羟乙基全氟辛酰胺、聚苯胺混匀，搅拌速度为950r/min，搅拌时间为2h，搅拌温度为50℃，搅拌后加入到双螺杆挤出机中，得到电子设备用导热导电复合材料。
实施例5
一种电子设备用导热导电复合材料，按照重量份的主要原料为：硅胶33份、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物25份、石墨烯9份、铝粉4份、聚乙二醇8份、二氧化钛1.5份、支链淀粉10份、抗氧化剂3份、金刚烷酮4份、N-羟乙基全氟辛酰胺2份、聚苯胺10份。
一种电子设备用导热导电复合材料的制备方法，具体步骤为：
首先，将硅胶、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、石墨烯、铝粉、聚乙二醇、二氧化钛、支链淀粉、抗氧化剂、金刚烷酮、N-羟乙基全氟辛酰胺、聚苯胺混匀，搅拌速度为1000r/min，搅拌时间为2h，搅拌温度为50℃，搅拌后加入到双螺杆挤出机中，得到电子设备用导热导电复合材料。
上述实施例1-5制得的导热导电复合材料，分别按ISO标准进行注塑，注塑样条在23°C、相对湿度50%条件下稳定48h后进行性能测试，测试标准如下：拉伸强度按照ISO527-1-2012测试；弯曲强度按照ISO178-2011测试；导热系数按照ISO22007-3-2012测试；电导率按照ISO8031-2009测试。表1为实施例1-5制得的导热导电复合材料的性能测试结果。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
拉伸强度 MPa 82.4 89.5 94.7 94.0 93.1
弯曲强度 MPa 151.1 158.9 166.2 164.5 161.3
导热系数 W·m-1·K-1 7.9 8.2 8.6 8.8 8.3
电导率 S·cm-1 5.1 5.6 6.7 6.9 7.5
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种电子设备用导热导电复合材料，其特征在于，按照重量份的主要原料为：硅胶27-33份、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物15-25份、石墨烯4-9份、铝粉2-4份、聚乙二醇2-8份、二氧化钛0.5-1.5份、支链淀粉5-10份、抗氧化剂1-3份、金刚烷酮1-4份、N-羟乙基全氟辛酰胺1-2份、聚苯胺5-10份。
2.根据权利要求1所述的电子设备用导热导电复合材料，其特征在于，所述电子设备用导热导电复合材料，按照重量份的主要原料为：硅胶28-31份、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物18-22份、石墨烯4-9份、铝粉2-4份、聚乙二醇2-8份、二氧化钛0.5-1.5份、支链淀粉6-9份、抗氧化剂1-3份、金刚烷酮1-4份、N-羟乙基全氟辛酰胺1-2份、聚苯胺7-9份。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备用导热导电复合材料，其特征在于，所述电子设备用导热导电复合材料，按照重量份的主要原料为：硅胶30份、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物20份、石墨烯7份、铝粉3份、聚乙二醇5份、二氧化钛1.0份、支链淀粉8份、抗氧化剂2份、金刚烷酮3份、N-羟乙基全氟辛酰胺2份、聚苯胺8份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的电子设备用导热导电复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
首先，将硅胶、乙烯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、石墨烯、铝粉、聚乙二醇、二氧化钛、支链淀粉、抗氧化剂、金刚烷酮、N-羟乙基全氟辛酰胺、聚苯胺混匀，搅拌速度为800-1000r/min，搅拌时间为1-2h，搅拌温度为40-50℃，搅拌后加入到双螺杆挤出机中，得到电子设备用导热导电复合材料。
5.根据权利要求4所述的电子设备用导热导电复合材料的制备方法，其特征在于，搅拌速度为900r/min，搅拌时间为1.5h，搅拌温度为45℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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