[发明专利]一种绝缘导热塑料及其制备方法

权利要求书

1.一种新型绝缘导热塑料，所述绝缘导热塑料包括基料、改性纳米氧化铝颗粒、改性石墨烯、空心玻璃微球、硬脂酸钡、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、稳定剂和增韧剂。

2.如权利要求1所述的绝缘导热塑料，其特征在于：以重量份计，其具体组分含量如下：

3.如权利要求1或2所述的绝缘导热塑料，其特征在于：所述基料为双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂的混合物，其中，双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂的重量比为1:1-3:2-4。

4.如权利要求1-3所述的绝缘导热塑料，其特征在于：所述改性纳米氧化铝的制备方法如下：

步骤(1)：将氯化铝(AlCl₃)或硝酸铝(Al(NO₃)₃)加入到三乙二醇中，搅拌均匀得到反应前驱液，然后将NaOH水溶液加入到该反应前驱液中，并在室温下搅拌1-2小时，然后以40-50℃/min的升温速率升高温度至180-220℃并反应2-3小时，自然冷却得到沉淀，离心分离得到固体；将该固体用丙酮和乙酸乙酯的混合物、乙醇、去离子水顺次洗涤，干燥，得到纳米Al₂O₃颗粒；

步骤(2)：在超声条件下，将步骤(1)制得的纳米Al₂O₃颗粒分散在无水乙醇中，分散均匀后向其中加入正硅酸异丙酯的无水乙醇溶液，然后加入碳酸氢铵水溶液，在室温下搅拌反应2-3小时，离心分离得到固体，将所得固体依次用丙酮、无水乙醇和去离子水洗涤，真空干燥，得到改性纳米氧化铝颗粒，即二氧化硅改性的纳米氧化铝颗粒。

5.如权利要求4所述的绝缘导热塑料，其特征在于：所述步骤(1)中，AlCl₃与NaOH或Al(NO₃)₃与NaOH的摩尔比均为1:3-5。

6.如权利要求4或5所述的绝缘导热塑料，其特征在于：在所述步骤(2)中，步骤(1)的纳米Al₂O₃颗粒与正硅酸异丙酯的重量比为1:1-3。

7.如权利要求1-6任一项所述的绝缘导热塑料，其特征在于：所述改性石墨烯的制备方法如下：

步骤S1、将石墨烯加入水中，使其浓度为1-1.5mg/mL，充分搅拌均匀，得到石墨烯溶液；

步骤S2、将正硅酸四乙酯的无水乙醇溶液，缓慢滴加到步骤S1中得到的石墨烯溶液中，超声分散10-30分钟，然后加入质量浓度为15-25％的氨水溶液，室温下搅拌反应1-1.5小时，离心分离得到固体；将该固体顺次用去离子水、无水乙醇洗涤，然后真空干燥，得到改性石墨烯。

8.如权利要求7所述的绝缘导热塑料，其特征在于：在所述步骤S2中，石墨烯与正硅酸四乙酯的质量比为1:20-70。

9.如权利要求7或8所述的绝缘导热塑料，其特征在于：在所述步骤S2中，石墨烯与氨水溶液所含NH₃的质量比为1:5-10。

10.权利要求1-9任一项所述绝缘导热塑料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤a：称取重量比为1:1-3:2-4的双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂，然后加入到高速混合机中充分混合均匀，得到基料；

步骤b：向步骤a得到的基料中加入2.5-5.5重量份的硬脂酸钡、1-4重量份的二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、1-3重量份的稳定剂、2-5重量份的增韧剂、占总用量40-60％的改性纳米氧化铝颗粒和占总用量70-80％的改性石墨烯，然后在高速混合机中充分混合，直至均匀，得到混合料，并加入到双螺杆挤出机中进行混合剪切分散，温度为130-150℃，得到混合母料；

步骤c：将步骤b得到的混合母料、剩余量的改性纳米氧化铝颗粒和剩余量的改性石墨烯在静态混合机中混合10-20分钟后，再加入2-4重量份的空心玻璃微球，继续混合均匀后，挤出造粒，得到所述绝缘导热塑料。