CN111748059A - 石墨烯高导热不饱和聚酯树脂模塑复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种石墨烯高导热不饱和聚酯树脂团状模塑复合材料，由下列重量份的原料组成：不饱和聚酯树脂20~30份、低收缩剂4~8份、固化剂0.1~1.5份、离型剂0.8~3.5份、染色浆料1.5~5.5份、表面改性石墨烯5~50份、短切玻璃纤维8~18份。本发明利用表面改性的石墨烯和不饱和聚酯树脂形成团状模塑料，具有优异的导热系数、质量轻、耐燃性、高机械强度、耐化学性、耐候性、尺寸安定性等优点，且无污染、成本低，加工便利性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种模塑复合材料，特别是涉及一种石墨烯高导热不饱和聚酯树脂团状模塑复合材料。
背景技术
BMC(Bulkmoldingcompounds)不饱和聚酯树脂团状模塑料以专用热固性不饱和聚酯树脂、聚苯乙烯低收缩剂、无机矿物质填料、短切玻璃纤维、着色剂等原辅材料复合而成。不饱和聚酯树脂团状模塑料具有电气绝缘性、耐热性、耐燃性、高机械强度、耐化学性、耐候性、尺寸安定性等各种优异性能。
科学技术的快速发展，电子电器能够高效的导热和散热成为热管理领域至关重要的问题。随着电脑、通讯设备、光电等电器装置电子元件集成度和精密度的不断提高，其单位面积电子器件不断提高的发热量使系统产生的热量骤增。若不能将热量有效管理疏导，将影响电子零器件的正常运作，其可靠性大幅下降。
金属材料有优良的力学性能和导热性能。在电子电器热管理领域获得了广泛的应用。然而，金属具有容易腐蚀，质量大、加工性复杂、加工污染性等问题，因此限制了金属在热管理领域的扩大应用。
发明内容
本发明提供了一种石墨烯高导热不饱和聚酯树脂团状模塑复合材料，以提高散热功能，实现对电子元件的良好散热效果。
本发明提供了一种石墨烯高导热不饱和聚酯树脂团状模塑复合材料，由下列重量份的原料组成：不饱和聚酯树脂20~30份、低收缩剂4~8份、固化剂0.1~1.5份、离型剂0.8~3.5份、染色浆料1.5~5.5份、表面改性石墨烯5~50份、短切玻璃纤维8~18份。
进一步地，所述表面改性石墨烯选自氧化石墨烯、氧化还原石墨烯中的一种或多种，所述表面改性石墨烯的平均厚度在5~150nm之间。
更进一步地，所述表面改性石墨烯的制备方法如下：
将石墨烯进行高速旋切，并加入雾化的硅烷偶联剂进行改性，干燥，得到表面改性石墨烯。
进一步地，所述不饱和聚酯树脂为邻苯型树脂、间苯型树脂、乙烯基树脂中的一种或多种。
进一步地，所述低收缩剂选自苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯单体、丙烯酸酯单体中的一种或多种。
进一步地，所述引发剂促进剂选自过氧化苯甲酰叔丁脂、过氧化-2-乙基已酸叔丁酯、三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化二异丙苯中的一种或多种。
进一步地，所述离型剂为硬脂酸锌。
进一步地，所述偶联剂为KH-560或KH-570。
进一步地，所述短切玻璃纤维为长度为3-8mm的短切玻璃纤维，染色浆料为不饱和聚酯树脂专用色浆。
进一步地，所述复合材料的制备方法如下：
将不饱和聚酯树脂、低收缩剂、表面改性石墨烯、固化剂、引发促进剂、离型剂、短切玻璃纤维、染色浆料混合，进行冷挤压出料包装。
本发明相对于现有技术，利用表面改性的石墨烯和不饱和聚酯树脂形成团状模塑料，具有优异的导热系数、质量轻、耐燃性、高机械强度、耐化学性、耐候性、尺寸安定性等优点，且无污染、成本低，加工便利性高。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将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的实施例，而不是全部的实施例。
本发明实施例中表面改性石墨烯的制备方法如下：
1：将石墨稀放置真空干燥箱中以120℃/ 4hr干燥除去石墨稀表面水份后取出备用，得干燥石墨稀；
2.配置20份硅烷偶联剂剂，76份无水酒精，4份去离子水至烧杯中，机械搅拌680rpm /5min至溶液呈澄清状后取出备用，水解化接枝剂；
3.将石墨稀放置高速旋切机中以转速2200rpm旋打石墨稀，同时将水解化硅烷偶联剂以喷雾式喷入旋切机中进行表面修饰改质，得改质石墨稀半成品；
4.取出改质石墨稀放置入真空干燥箱中以120℃/ 8hr干燥除去石墨稀表面酒精水溶液，得到表面修饰改质石墨稀原料成品。
本发明实施例复合材料的制备方法如下：
将不饱和聚酯树脂、低收缩剂、表面改性石墨烯、固化剂、引发促进剂、离型剂、短切玻璃纤维、染色浆料置入SIGMA型捏合机中捏合后冷挤压出料包装，即得到了性能优异的高导热不饱和聚酯树脂团状模塑复合材料。
实施例1
本发明实施例的复合材料，由下列重量份的原料组成：不饱和聚酯树脂30份、低收缩剂6份、固化剂1.5份、离型剂1份、染色浆料1.5份、表面改性石墨烯50份、短切玻璃纤维10份。
其中，所述表面改性石墨烯选自氧化石墨烯，所述表面改性石墨烯的平均厚度在5~150nm之间；所述不饱和聚酯树脂为邻苯型树脂；所述低收缩剂选自苯乙烯单体；所述引发剂促进剂选自过氧化苯甲酰叔丁脂；所述离型剂为硬脂酸锌；所述偶联剂为KH-560；所述短切玻璃纤维为长度为3-8mm的短切玻璃纤维，染色浆料为不饱和聚酯树脂专用色浆。
实施例2
本发明实施例的复合材料，由下列重量份的原料组成：不饱和聚酯树脂22份、低收缩剂6份、固化剂1.5份、离型剂1份、染色浆料1.5份、表面改性石墨烯50份、短切玻璃纤维18份。
其中，所述表面改性石墨烯选自氧化还原石墨烯中的一种或多种，所述表面改性石墨烯的平均厚度在5~150nm之间；所述不饱和聚酯树脂为乙烯基树脂；所述低收缩剂选自甲基丙烯酸甲酯单体；所述引发剂促进剂选自三烯丙基异氰脲酸酯；所述离型剂为硬脂酸锌；所述偶联剂为KH-570；所述短切玻璃纤维为长度为3-8mm的短切玻璃纤维，染色浆料为不饱和聚酯树脂专用色浆。
实施例3
本发明实施例的复合材料，由下列重量份的原料组成：不饱和聚酯树脂30份、低收缩剂6份、固化剂1.5份、离型剂1份、染色浆料1.5份、表面改性石墨烯50份、短切玻璃纤维10份。
其中，所述表面改性石墨烯选自氧化石墨烯，所述表面改性石墨烯的平均厚度在5~150nm之间；所述不饱和聚酯树脂为邻苯型树脂；所述低收缩剂选自苯乙烯单体；所述引发剂促进剂由过氧化苯甲酰叔丁脂、过氧化-2-乙基已酸叔丁酯、三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化二异丙苯按照重量比1：1：1：1混合；所述离型剂为硬脂酸锌；所述偶联剂为KH-560；所述短切玻璃纤维为长度为3-8mm的短切玻璃纤维，染色浆料为不饱和聚酯树脂专用色浆。
对照例1
本发明对照例的复合材料，由下列重量份的原料组成：不饱和聚酯树脂30份、低收缩剂6份、固化剂1.5份、离型剂1份、染色浆料1.5份、未表面改性处理的石墨烯50份、短切玻璃纤维10份。
其中，所述未表面改性处理的石墨烯选自氧化石墨烯，所述未表面改性处理的石墨烯的平均厚度在5~150nm之间；所述不饱和聚酯树脂为邻苯型树脂；所述低收缩剂选自苯乙烯单体；所述引发剂促进剂选自过氧化苯甲酰叔丁脂；所述离型剂为硬脂酸锌；所述偶联剂为KH-560；所述短切玻璃纤维为长度为3-8mm的短切玻璃纤维，染色浆料为不饱和聚酯树脂专用色浆。
对照例2
本发明对照例的复合材料，由下列重量份的原料组成：不饱和聚酯树脂30份、低收缩剂6份、固化剂1.5份、离型剂1份、染色浆料1.5份、短切玻璃纤维10份。
其中，所述不饱和聚酯树脂为邻苯型树脂；所述低收缩剂选自苯乙烯单体；所述引发剂促进剂选自过氧化苯甲酰叔丁脂；所述离型剂为硬脂酸锌；所述偶联剂为KH-560；所述短切玻璃纤维为长度为3-8mm的短切玻璃纤维，染色浆料为不饱和聚酯树脂专用色浆。
对本发明实施例及对照例的复合材料进行测试，结果如下表所示。
本发明实施例的复合材料将石墨烯表面修饰改性后填充至不饱和聚酯树脂中，可以有效提高不饱和聚酯树脂复合材料的导热性质，同时，确保复合材料具有优异的导热系数、质量轻、耐燃性、高机械强度、耐化学性、耐候性、尺寸安定性等性能。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.石墨烯高导热不饱和聚酯树脂团状模塑复合材料，其特征在于，所述复合材料由下列重量份的原料组成：不饱和聚酯树脂20~30份、低收缩剂4~8份、固化剂0.1~1.5份、离型剂0.8~3.5份、染色浆料1.5~5.5份、表面改性石墨烯5~50份、短切玻璃纤维8~18份。
2.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述表面改性石墨烯选自氧化石墨烯、氧化还原石墨烯中的一种或多种，所述表面改性石墨烯的平均厚度在5~150nm之间。
3.根据权利要求2所述复合材料，其特征在于，所述表面改性石墨烯的制备方法如下：
将石墨烯进行高速旋切，并加入雾化的硅烷偶联剂进行改性，干燥，得到表面改性石墨烯。
4.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为邻苯型树脂、间苯型树脂、乙烯基树脂中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述低收缩剂选自苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯单体、丙烯酸酯单体中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述引发剂促进剂选自过氧化苯甲酰叔丁脂、过氧化-2-乙基已酸叔丁酯、三烯丙基异氰脲酸酯、过氧化二异丙苯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述离型剂为硬脂酸锌。
8.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述偶联剂为KH-560或KH-570。
9.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述短切玻璃纤维为长度为3-8mm的短切玻璃纤维，染色浆料为不饱和聚酯树脂专用色浆。
10.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述复合材料的制备方法如下：
将不饱和聚酯树脂、低收缩剂、表面改性石墨烯、固化剂、引发促进剂、离型剂、短切玻璃纤维、染色浆料混合，进行冷挤压出料包装。
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| CN103694615A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-02 | 江苏悦达墨特瑞新材料科技有限公司 | 一种抗静电无卤环保阻燃型片状模塑料及其制备方法 |
| CN108410009A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-08-17 | 太仓斯迪克新材料科技有限公司 | 一种石墨烯导热塑料及其制备方法 |
| CN109337323A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-02-15 | 濮阳市盛源能源科技股份有限公司 | 一种银纳米线/不饱和聚酯树脂纳米复合材料及制备方法 |
| CN109535336A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-03-29 | 濮阳市盛源石油化工（集团）有限公司 | 一种无卤阻燃不饱和聚酯树脂玻璃钢及其制备方法 |
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2020
- 2020-07-23 CN CN202010718700.XA patent/CN111748059A/zh active Pending
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