CN112375392A - 一种石墨烯导热界面材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯导热界面材料的制备方法，包括：一：制备氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料为氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球或为中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物；将氧化石墨烯复合导热填料加入到还原剂中，经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料；二：取100重量份的乙烯基硅油、1‑200重量份还原后的氧化石墨烯复合导热填料、0.01‑0.5重量份的催化剂、0.01‑0.5重量份的抑制剂和1‑25重量份的含氢硅油在双行星搅拌器中搅拌混合，经延压、固化后得到石墨烯导热界面材料。本发明的目的在于使产品具有优异导热性能的同时，进一步降低产品的密度。
Description
技术领域
本发明涉及导热材料技术领域，尤其涉及一种石墨烯导热界面材料的制备方法。
背景技术
新能源汽车具有无污染、噪声低、能源效率高、多样化、结构简单、维修方便等优点,将成为未来汽车行业的新趋势。而电池能量密度是电动汽车领域向前发展跨越的最大的突破口，国家开始进一步鼓励高能量密度电池的技术研发，相关企业都加紧了提升电池能量密度的技术研发。相应的，也对动力电池中的导热界面材料的性能提出了要求，要求在具有良好导热性能和物理性能的同时也要求降低密度，但传统的导热界面材料很难满足相应的条件。
石墨烯自2004年被发现以来就作为一种新型碳材料而备受关注。它是一种完全由sp2杂化的碳原子构成的厚度仅为单原子层或数个单原子层的准二维晶体材料，具有高透光性和导电性、导热性、高比表面积、高强度及柔韧性等优异的性能。由于石墨烯本身具有优异的导热能力，其热导率高达5000 W/（m.K），是铜的10倍，此外石墨烯还具有高达2600m2/g的超高比表面积和100倍于钢的超高强度，且具有很好的柔韧性和伸展性。因此，理论上石墨烯是一种理想的轻质、高效的热管理材料，利用石墨烯制备柔性的热界面材料具有非常明显的优势。
公开号为CN107057371A的文献公开了一种低密度导热硅胶垫片及其制备方法，其通过引入传统的导热填料（金属及金属氧化物）、低密度填料（中空玻璃微球和塑料小球）、补强填料和阻燃填料等其他填料,共同制得了具有较好的导热性能、优异的阻燃和力学性能、较低密度的导热硅胶片，但是其引入的低密度填料本身不导热,且加入的常规导热填料的比例仍然很大（50-1200份）。并且，作为导热填料的氧化石墨、碳纳米管被直接加入到有机硅基体中，氧化石墨因为未还原而不具备导热性能。而碳纳米管通过直接混入的形式，只能在一定程度上提升导热性能，不能改变非导热填料的性能，阻碍了同时满足低密度和高导热性能的要求。因此，该技术制备的导热垫片的导热性能仍然较差，且因为常规导热填料的引入导致其密度也较高。
公开号为CN108912689A的文献公开了一种导热界面材料的制备方法，其通过引入爆炸法制备低密度氧化铝、以及对中空玻璃微球进行复配得到了低密度的导热垫片，但是其中的低密度填料不具备导热性能，仍然需要引入大量的常规导热填料。
公开号为CN109467937A的文献公开了一种低密度高导热硅胶垫片及其制备方法，其通过利用硅烷偶联剂改性多孔硅铝酸盐作为导热填料制备低密度高导热硅胶垫片，但是其受到硅铝酸盐的导热性能限制，且其添加量为100-1000份，添加量仍然很大。
公开号为CN109553984A的文献公开了一种低密度高强度导热垫片及其制备方法，其通过氢氧化铝和氧化铝制备的低密度高强度导热垫片，导热系数可达2.0w/m·k，密度为1.98g/cm3，其密度仍然很高且导热系数不佳。
综上，目前制备低密度导热垫片的方法都是采用常规的导热填料（金属及金属氧化物或者金属氢氧化物）和低密度的非导热填料作为填料，复配以阻燃、增强填料配置而成，但是始终存在着低密度的填料不导热、常规导热填料的密度过高等问题，导致制备出的导热垫片仍然存在着密度偏高、导热性能较差等技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供了一种低密度且高导热的石墨烯导热界面材料的制备方法，本发明的目的在于使产品具有优异导热性能的同时，进一步降低产品的密度。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种石墨烯导热界面材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：制备氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料为氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球或为中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物；将氧化石墨烯复合导热填料加入到还原剂中，经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料；
步骤二：取100重量份的乙烯基硅油、1-200重量份还原后的氧化石墨烯复合导热填料、0.01-0.5重量份的催化剂、0.01-0.5重量份的抑制剂和1-25重量份的含氢硅油在双行星搅拌器中搅拌混合，经延压、固化后得到密度为0.9-1.2g/cm3和导热系数为3-4W/mK的石墨烯导热界面材料。
所述还原剂为葡萄糖、维生素、碘化氢、水合肼、NaBH4、二亚硫酸钠中的一种或按任意比例的几种混合；氧化石墨烯复合导热填料经还原后的密度为0.5-1g/cm3。
所述氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球的制备方法为：
S1：先将阳离子改性剂加入到100g溶剂中混合均匀，阳离子改性剂的添加量占溶剂总量的0.05-5%；再以喷雾形式加入到100重量份的D50分别为45um、15um和5um的中空玻璃微球/聚合物中空小球中，经干燥得到阳离子包覆在中空玻璃微球/聚合物中空小球的改性料；
S2：在行星式搅拌器中将氧化石墨烯水分散液以喷雾的形式加入到改性料中，之后在80℃的温度下继续混合0.1-1h，得到氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球。
所述阳离子改性剂为阳离子表面活性剂和阳离子的硅烷偶联剂的混合物；其中，阳离子表面活性剂为包含胺盐型、季铵盐型、杂环型或啰盐型的氮化合物的衍生物，加入量为硅烷偶联剂的0.5-10%。
所述中空玻璃微球/聚合物中空小球中，按直径从大到小三者的质量比为30-90：20-40：10-20。
所述溶剂为水、乙醇、异丙醇中的一种或按任意比例混合的两种。
所述氧化石墨烯气凝胶微球的制备方法为：取氧化石墨烯水分散液与非极性溶剂加入到行星式搅拌器中分散，将氧化石墨烯截断成球状；过滤、冷冻干燥后即得到氧化石墨烯气凝胶微球。
所述氧化石墨烯的加入量为非极性溶剂的0.1-1%。
采用本发明的优点在于：
1、本发明中的氧化石墨烯复合导热填料为氧化石墨烯复合导热填料为氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球或为中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物。对于氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球来说，利用了石墨烯（带负电荷）和阳离子改性剂，其能够形成静电自组装，从而使得氧化石墨烯能够和低密度的中空玻璃微球/聚合物中空小球形成紧密的结合，使得非导热的低密度中空玻璃微球变成导热性良好的小球。对于中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物来说，由于氧化石墨烯气凝胶微球未压实时密度低至0.1g/cm3，压实后的密度也可以达到0.5g/cm3，因此采用中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物作为导热填料有利于进一步降低石墨烯导热界面材料的密度。
进一步的，采用还原剂对氧化石墨烯复合导热填料进行还原，有利于获得更高的导热系数。
2、本发明在制造氧化石墨烯气凝胶微球时，创新的利用行星式搅拌机和溶致相分离的原理将氧化石墨烯截断成不连续的类球状，使得制备工序更加简单，易量产化。
3、本发明相对于目前低密度的导热界面材料，通过将具有优异热导性能的石墨烯与低密度材料有效结合，保证了材料的高导热性和低密度性，一方面使得制备的产品的密度能够低至0.9-1.2g/cm3，另一方面使得产品的导热系数能够达到3-4W/mK，相对目前的产品导热性能提升了30%-100%。
4、本发明采用葡萄糖、维生素、碘化氢、水合肼、NaBH4、二亚硫酸钠中的至少一种作为还原剂，其优点在于还原效果好，形成的还原型石墨烯的缺陷少。
5、本发明中阳离子表面活性剂为包含胺盐型、季铵盐型、杂环型或啰盐型的氮化合物的衍生物，加入量为硅烷偶联剂的0.5-10%，其优点在于阳离子表面活性剂能够完全包覆中空玻璃微球/聚合物中空小球。
6、本发明按直径从大到小，将不同直径大小的中空玻璃微球/聚合物中空小球的质量比设为30-90：20-40：10-20，其优点在于能达到较高的导热系数且能使用最小的添加量。
具体实施方式
本发明提供了一种石墨烯导热界面材料，其制备方法包括如下步骤：
步骤一：制备氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料为氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球或为中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物，当采用中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物作为氧化石墨烯复合导热填料时，中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的质量比可为任意比例。将氧化石墨烯复合导热填料加入到还原剂中进行还原，还原剂为葡萄糖、维生素、碘化氢、水合肼、NaBH4、二亚硫酸钠中的一种或按任意比例的几种混合。经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料经还原后的密度为0.5-1g/cm3。
步骤二：取100重量份的乙烯基硅油、1-200重量份还原后的氧化石墨烯复合导热填料、0.01-0.5重量份的催化剂、0.01-0.5重量份的抑制剂和1-25重量份的含氢硅油在双行星搅拌器中搅拌混合，经延压、固化后得到密度为0.9-1.2g/cm3和导热系数为3-4W/mK的石墨烯导热界面材料。
所述氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球的制备方法为：
S1：先将阳离子改性剂加入到100g溶剂中混合均匀，阳离子改性剂的添加量占溶剂总量的0.05-5%；再以喷雾形式加入到100重量份的D50分别为45um、15um和5um的中空玻璃微球/聚合物中空小球中，经干燥得到阳离子包覆在中空玻璃微球/聚合物中空小球的改性料。
所述阳离子改性剂为阳离子表面活性剂和阳离子的硅烷偶联剂的混合物；其中，阳离子表面活性剂为包含胺盐型、季铵盐型、杂环型或啰盐型的氮化合物的衍生物，加入量为硅烷偶联剂的0.5-10%。
所述中空玻璃微球/聚合物中空小球中，按直径从大到小三者的质量比为30-90：20-40：10-20。
所述溶剂为水、乙醇、异丙醇中的一种或按任意比例混合的两种。
S2：在行星式搅拌器中将氧化石墨烯水分散液以喷雾的形式加入到改性料中，之后在80℃的温度下继续混合0.1-1h，得到氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球。
所述氧化石墨烯气凝胶微球的制备方法为：取氧化石墨烯水分散液与非极性溶剂加入到行星式搅拌器中，氧化石墨烯的加入量为非极性溶剂的0.1-1%，开启行星式搅拌器搅拌分散，将氧化石墨烯截断成球状；过滤、冷冻干燥后即得到氧化石墨烯气凝胶微球。
下面结合具体实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例提供了一种石墨烯导热界面材料，其制备方法包括如下步骤：
步骤一：使用氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球作为氧化石墨烯复合导热填料，将氧化石墨烯复合导热填料加入到葡萄糖中进行还原，经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料经还原后的密度为0.5g/cm3。
所述氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球的制备方法为：
S1：先将阳离子改性剂加入到100g溶剂中混合均匀，阳离子改性剂的添加量占溶剂总量的0.05%；再以喷雾形式加入到100重量份的D50分别为45um、15um和5um的中空玻璃微球/聚合物中空小球中，经干燥得到阳离子包覆在中空玻璃微球/聚合物中空小球的改性料。
所述阳离子改性剂为胺盐型氮化合物的衍生物和阳离子的硅烷偶联剂的混合物，所述中空玻璃微球/聚合物中空小球中，按直径从大到小三者的质量比为30：20：10，所述溶剂为水。
S2：在行星式搅拌器中将氧化石墨烯水分散液以喷雾的形式加入到改性料中，之后在80℃的温度下继续混合0.1h，得到氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球。
步骤二：取100重量份的乙烯基硅油、1重量份还原后的氧化石墨烯复合导热填料、0.5重量份的催化剂、0.01重量份的抑制剂和15重量份的含氢硅油在双行星搅拌器中搅拌混合，混合均匀后进行延压、固化，固化后得到密度为0.9g/cm3和导热系数为3W/mK的石墨烯导热界面材料。
实施例2
本实施例提供了一种石墨烯导热界面材料，其制备方法包括如下步骤：
步骤一：使用氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球作为氧化石墨烯复合导热填料，将氧化石墨烯复合导热填料加入到维生素中进行还原，经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料经还原后的密度为1g/cm3。
所述氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球的制备方法为：
S1：先将阳离子改性剂加入到100g溶剂中混合均匀，阳离子改性剂的添加量占溶剂总量的5%；再以喷雾形式加入到100重量份的D50分别为45um、15um和5um的中空玻璃微球/聚合物中空小球中，经干燥得到阳离子包覆在中空玻璃微球/聚合物中空小球的改性料。
所述阳离子改性剂为季铵盐型氮化合物的衍生物和阳离子的硅烷偶联剂的混合物，所述中空玻璃微球/聚合物中空小球中，按直径从大到小三者的质量比为90：40：20，所述溶剂为乙醇。
S2：在行星式搅拌器中将氧化石墨烯水分散液以喷雾的形式加入到改性料中，之后在80℃的温度下继续混合1h，得到氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球。
步骤二：取100重量份的乙烯基硅油、200重量份还原后的氧化石墨烯复合导热填料、0.01重量份的催化剂、0.5重量份的抑制剂和25重量份的含氢硅油在双行星搅拌器中搅拌混合，经延压、固化后得到密度为1.2g/cm3和导热系数为4W/mK的石墨烯导热界面材料。
实施例3
本实施例提供了一种石墨烯导热界面材料，其制备方法包括如下步骤：
步骤一：使用氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球作为氧化石墨烯复合导热填料，将氧化石墨烯复合导热填料加入到碘化氢中进行还原，经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料经还原后的密度为0.7g/cm3。
所述氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球的制备方法为：
S1：先将阳离子改性剂加入到100g溶剂中混合均匀，阳离子改性剂的添加量占溶剂总量的3%；再以喷雾形式加入到100重量份的D50分别为45um、15um和5um的中空玻璃微球/聚合物中空小球中，经干燥得到阳离子包覆在中空玻璃微球/聚合物中空小球的改性料。
所述阳离子改性剂为杂环型氮化合物的衍生物和阳离子的硅烷偶联剂的混合物，所述中空玻璃微球/聚合物中空小球中，按直径从大到小三者的质量比为60：30：15，所述溶剂为水。
S2：在行星式搅拌器中将氧化石墨烯水分散液以喷雾的形式加入到改性料中，之后在80℃的温度下继续混合0.5h，得到氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球。
步骤二：取100重量份的乙烯基硅油、100重量份还原后的氧化石墨烯复合导热填料、0.3重量份的催化剂、0.4重量份的抑制剂和1重量份的含氢硅油在双行星搅拌器中搅拌混合，经延压、固化后得到密度为1g/cm3和导热系数为3.5W/mK的石墨烯导热界面材料。
实施例4
本实施例提供了一种石墨烯导热界面材料，其制备方法包括如下步骤：
步骤一：使用氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球作为氧化石墨烯复合导热填料，将氧化石墨烯复合导热填料加入到葡萄糖、维生素和碘化氢的混合物中进行还原，经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料经还原后的密度为0.67g/cm3。
所述氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球的制备方法为：
S1：先将阳离子改性剂加入到100g溶剂中混合均匀，阳离子改性剂的添加量占溶剂总量的1%；再以喷雾形式加入到100重量份的D50分别为45um、15um和5um的中空玻璃微球/聚合物中空小球中，经干燥得到阳离子包覆在中空玻璃微球/聚合物中空小球的改性料。
所述阳离子改性剂为阳离子表面活性剂和阳离子的硅烷偶联剂的混合物；其中，阳离子表面活性剂为包含胺盐型、季铵盐型、杂环型或啰盐型的氮化合物的衍生物，加入量为硅烷偶联剂的0.5-10%。
所述阳离子改性剂为啰盐型氮化合物的衍生物和阳离子的硅烷偶联剂的混合物，所述中空玻璃微球/聚合物中空小球中，按直径从大到小三者的质量比为5.0：25：14，所述溶剂为水。
S2：在行星式搅拌器中将氧化石墨烯水分散液以喷雾的形式加入到改性料中，之后在80℃的温度下继续混合0.3h，得到氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球。
步骤二：取100重量份的乙烯基硅油、1重量份还原后的氧化石墨烯复合导热填料、0.01重量份的催化剂、0.2重量份的抑制剂和12重量份的含氢硅油在双行星搅拌器中搅拌混合，经延压、固化后得到密度为1.08g/cm3和导热系数为3.3W/mK的石墨烯导热界面材料。
实施例5
本实施例提供了一种石墨烯导热界面材料，其制备方法包括如下步骤：
步骤一：使用中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物作为氧化石墨烯复合导热填料，将氧化石墨烯复合导热填料加入到水合肼中进行还原，经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料经还原后的密度为0.58g/cm3。
所述氧化石墨烯气凝胶微球的制备方法为：取氧化石墨烯水分散液与非极性溶剂加入到行星式搅拌器中，氧化石墨烯的加入量为非极性溶剂的0.1%，开启行星式搅拌器搅拌分散，将氧化石墨烯截断成球状；过滤、冷冻干燥后即得到氧化石墨烯气凝胶微球。
步骤二：取100重量份的乙烯基硅油、1重量份还原后的氧化石墨烯复合导热填料、0.01重量份的催化剂、0.01重量份的抑制剂和1重量份的含氢硅油在双行星搅拌器中搅拌混合，经延压、固化后得到密度为0.98g/cm3和导热系数为3.5W/mK的石墨烯导热界面材料。
实施例6
本实施例提供了一种石墨烯导热界面材料，其制备方法包括如下步骤：
步骤一：使用中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物作为氧化石墨烯复合导热填料，将氧化石墨烯复合导热填料加入到NaBH4中进行还原，经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料经还原后的密度为0.95g/cm3。
所述氧化石墨烯气凝胶微球的制备方法为：取氧化石墨烯水分散液与非极性溶剂加入到行星式搅拌器中，氧化石墨烯的加入量为非极性溶剂的1%，开启行星式搅拌器搅拌分散，将氧化石墨烯截断成球状；过滤、冷冻干燥后即得到氧化石墨烯气凝胶微球。
步骤二：取100重量份的乙烯基硅油、200重量份还原后的氧化石墨烯复合导热填料、0.5重量份的催化剂、0.5重量份的抑制剂和25重量份的含氢硅油在双行星搅拌器中搅拌混合，经延压、固化后得到密度为1.2g/cm3和导热系数为3.9W/mK的石墨烯导热界面材料。
实施例7
本实施例提供了一种石墨烯导热界面材料，其制备方法包括如下步骤：
步骤一：使用中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物作为氧化石墨烯复合导热填料，将氧化石墨烯复合导热填料加入到二亚硫酸钠中进行还原，经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料经还原后的密度为0.7g/cm3。
所述氧化石墨烯气凝胶微球的制备方法为：取氧化石墨烯水分散液与非极性溶剂加入到行星式搅拌器中，氧化石墨烯的加入量为非极性溶剂的0.5%，开启行星式搅拌器搅拌分散，将氧化石墨烯截断成球状；过滤、冷冻干燥后即得到氧化石墨烯气凝胶微球。
步骤二：取100重量份的乙烯基硅油、120重量份还原后的氧化石墨烯复合导热填料、0.25重量份的催化剂、0.25重量份的抑制剂和15重量份的含氢硅油在双行星搅拌器中搅拌混合，经延压、固化后得到密度为1.1g/cm3和导热系数为3W/mK的石墨烯导热界面材料。
实施例8
本实施例提供了一种石墨烯导热界面材料，其制备方法包括如下步骤：
步骤一：制备氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料为氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球或为中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物。将氧化石墨烯复合导热填料加入到还原剂中进行还原，还原剂为葡萄糖、维生素、碘化氢、水合肼、NaBH4、二亚硫酸钠中的一种或按任意比例的几种混合。经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料经还原后的密度为0.5-1g/cm3。
步骤一：使用中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物作为氧化石墨烯复合导热填料，将氧化石墨烯复合导热填料加入到碘化氢、水合肼、NaBH4和二亚硫酸钠的混合物中进行还原，经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料经还原后的密度为0.85g/cm3。
所述氧化石墨烯气凝胶微球的制备方法为：取氧化石墨烯水分散液与非极性溶剂加入到行星式搅拌器中，氧化石墨烯的加入量为非极性溶剂的1%，开启行星式搅拌器搅拌分散，将氧化石墨烯截断成球状；过滤、冷冻干燥后即得到氧化石墨烯气凝胶微球。
步骤二：取100重量份的乙烯基硅油、150重量份还原后的氧化石墨烯复合导热填料、0.4重量份的催化剂、0.3重量份的抑制剂和20重量份的含氢硅油在双行星搅拌器中搅拌混合，经延压、固化后得到密度为0.93g/cm3和导热系数为3.95W/mK的石墨烯导热界面材料。
由上述可知，本发明保证了材料的高导热性和低密度性，一方面使得制备的产品的密度能够低至0.9-1.2g/cm3，另一方面使得产品的导热系数能够达到3-4W/mK，相对目前的产品导热性能提升了30%-100%。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种石墨烯导热界面材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：制备氧化石墨烯复合导热填料，氧化石墨烯复合导热填料为氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球或为中空玻璃微球与氧化石墨烯气凝胶微球的混合物；将氧化石墨烯复合导热填料加入到还原剂中，经还原、干燥后得到还原的氧化石墨烯复合导热填料；
步骤二：取100重量份的乙烯基硅油、1-200重量份还原后的氧化石墨烯复合导热填料、0.01-0.5重量份的催化剂、0.01-0.5重量份的抑制剂和1-25重量份的含氢硅油在双行星搅拌器中搅拌混合，经延压、固化后得到密度为0.9-1.2g/cm3和导热系数为3-4W/mK的石墨烯导热界面材料。
2.如权利要求1所述的一种石墨烯导热界面材料的制备方法，其特征在于：所述还原剂为葡萄糖、维生素、碘化氢、水合肼、NaBH4、二亚硫酸钠中的一种或按任意比例的几种混合；氧化石墨烯复合导热填料经还原后的密度为0.5-1g/cm3。
3.如权利要求1或2所述的一种石墨烯导热界面材料的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球的制备方法为：
S1：先将阳离子改性剂加入到100g溶剂中混合均匀，阳离子改性剂的添加量占溶剂总量的0.05-5%；再以喷雾形式加入到100重量份的D50分别为45um、15um和5um的中空玻璃微球/聚合物中空小球中，经干燥得到阳离子包覆在中空玻璃微球/聚合物中空小球的改性料；
S2：在行星式搅拌器中将氧化石墨烯水分散液以喷雾的形式加入到改性料中，之后在80℃的温度下继续混合0.1-1h，得到氧化石墨烯复合中空玻璃微球/聚合物中空小球。
4.如权利要求3所述的一种石墨烯导热界面材料的制备方法，其特征在于：所述阳离子改性剂为阳离子表面活性剂和阳离子的硅烷偶联剂的混合物；其中，阳离子表面活性剂为包含胺盐型、季铵盐型、杂环型或啰盐型的氮化合物的衍生物，加入量为硅烷偶联剂的0.5-10%。
5.如权利要求3所述的一种石墨烯导热界面材料的制备方法，其特征在于：所述中空玻璃微球/聚合物中空小球中，按直径从大到小三者的质量比为30-90：20-40：10-20。
6.如权利要求3所述的一种石墨烯导热界面材料的制备方法，其特征在于：所述溶剂为水、乙醇、异丙醇中的一种或按任意比例混合的两种。
7.如权利要求1或2所述的一种石墨烯导热界面材料的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯气凝胶微球的制备方法为：取氧化石墨烯水分散液与非极性溶剂加入到行星式搅拌器中分散，将氧化石墨烯截断成球状；过滤、冷冻干燥后即得到氧化石墨烯气凝胶微球。
8.如权利要求7所述的一种石墨烯导热界面材料的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯的加入量为非极性溶剂的0.1-1%。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210219 |
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