一种导热复合材料及其制备方法

摘要

本发明是一种导热复合材料及其制备方法，该种导热材料可用于导热、散热、换热等领域，这种复合材料是由耐高温聚丁烯或耐高温增强中密度聚乙烯、天然鳞片高碳石墨粉、沥青基碳纤维、偶联剂和抗氧剂经过搅拌和造粒工序制成，按照这种配方和工艺制成的复合材料应用于导热、散热、换热等领域时，具有防静电、耐腐蚀、耐高温、造价低、寿命长，并且后续加工工艺简单等优点。

权利要求

1. 一种导热复合材料，其特征在于该材料由下列重量份的原料制成：耐高温聚丁烯

45-60份、1200-3000目天然鳞片高碳石墨粉35-50份、沥青基碳纤维2-15份、铝酸酯偶联剂1.5-4份、抗氧剂0.5-2份。

2. 一种导热复合材料，其特征在于该材料由下列重量份的原料制成：耐高温增强中密度聚乙烯45-60份、1200-3000目天然鳞片高碳石墨粉35-50份、沥青基碳纤维2-15份、铝酸酯偶联剂1.5-4份、抗氧剂0.5-2份。

3. 一种制备如权利要求1或2所述的导热复合材料的方法，其特征在于：(1)将天然鳞片高碳石墨粉和沥青基碳纤维在搅拌机上搅拌至80℃-130℃；

(2)加入铝酸酯偶联剂；

(3)加入耐高温增强中密度聚乙烯或耐高温聚丁烯和抗氧剂搅拌，至温度达到

150℃-200℃；

(4)将物料放入低速搅拌机冷却至不结块状态，温度在70℃-90℃之间；

(5)将物料放入往复式造粒机造粒。

说明书

一种导热复合材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种应用于导热、散热、换热等领域的复合材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 现有的导热、散热、换热材料多用各种合金或金属材料制成，具有造价高、制备工艺复杂、易被腐蚀、寿命短的缺点。近年来，也有个别关于用改性聚丙烯、聚乙烯材料制备散热器等装置的报道。

发明内容

[0003] 本发明的目的是克服已有导热、散热、换热材料所具有的难以克服的缺点，提供一种防静电、耐腐蚀、耐高温、造价低、寿命长，并且后续加工工艺简单的复合材料。

[0004] 本发明的技术方案如下：

[0005] 该导热复合材料由下列重量份的原料制成：耐高温聚丁烯或耐高温增强中密度聚乙烯45-60份、1200-3000目天然鳞片高碳石墨粉35-50份、沥青基碳纤维2-15份、铝酸酯偶联剂1.5-4份、抗氧剂0.5-2份。

[0006] 制备此种复合材料的方法是：(1)将天然鳞片高碳石墨粉和沥青基碳纤维在搅拌机上搅拌至80℃-130℃；(2)加入铝酸酯偶联剂；(3)加入耐高温聚丁烯或耐高温增强中密度聚乙烯和抗氧剂搅拌，至温度达到150℃-200℃；(4)将物料放入低速搅拌机冷却至不结块状态，温度在70℃-90℃之间；(5)将物料放入往复式造粒机造粒。

[0007] 本发明专利与已有的涉及塑基料的导热复合材料相比，具有明显的优势，具有实质性特点和显著的进步：

[0008] (1)本发明专利的导热复合材料选用塑基料，耐高温聚丁烯和耐高温增强中密度聚乙烯在高温110℃以下使用耐老化性良好，在民用设备中使用期一般在50年左右，此两种基料导热率比国内通常使用的聚乙烯、聚丙烯高两倍多。

[0009] (2)在本发明中，导热辅助材料之一选用粒径≤5um的天然鳞片高碳石墨粉，解决了鳞片石墨纵横方向导热相差大的问题，并避开了膨胀石墨需高温800℃-1000℃烧法，极大的降低了能量以及设备投入。

[0010] (3)在本发明中，同时选用了价格低廉且导热性能远高于PAN碳纤维的沥青基碳纤维。

[0011] (4)在本发明中，偶联剂选用铝酸酯偶联剂，它是近年来的新产品，是对石墨填充塑料前处理最佳的偶联剂，分散性好，处理效果远好于已有的钛酸酯偶联剂，[0012] 目前已有专利所选用的导热辅助材料主要有陶瓷纤维、膨胀石墨以及金属粉等，均具有明显的缺陷：(1)陶瓷纤维属于保温材料，导热系数低，比聚烯烃本身导热系数还低，难以出现低填充高导热的效果；(2)膨胀石墨需在高温烧烤(800℃-1000℃)后才能使用，这类设备投入大，而且极其消耗能源；(3)加入金属粉末，如青铜粉、氧化铝粉、氧化镁粉等，从经济上说金属价格高昂，从工艺上看其密度又远高于它所要去填充的基料，会出现