[发明专利]一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料及其制备方法

权利要求书

1.一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料，其特征在于：由如下质量分数的组分制成：聚 合物树脂100份，无机粉末60～180份，化学键合的石墨烯、碳纳米管多臂导热填料15～30 份，偶联剂1～3份，润滑剂0.2～10份，抗氧剂0.1～0.2份。

2.根据权利要求1所述一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料，其特征在于：所述的聚合 物树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙46、聚苯醚、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲 酸丁二醇酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种。

3.根据权利要求1所述一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料，其特征在于：所述的无机 粉末是金属氧化物、氮化物、碳化物中的一种或几种的混合物；其中所述的金属氧化物是氧 化铝、氧化镁、氧化锆中的一种或几种的混合物；所述的氮化物是氮化铝、氮化硅、氮化硼中 的一种或几种的混合物；所述的碳化物是碳化硅、碳化硼中的一种或几种的混合物；所述的 无机粉体的平均粒径在5～20μm。

4.根据权利要求1所述一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料，其特征在于：所述的偶联 剂是异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、双（乙酰丙酮）（乙氧基异丙 氧基）钛酸酯、二（乙酰丙酮）钛酸二异丙酯、二(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯、异丙基三（十 二烷基苯磺酸）钛酸酯、异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）乙撑钛酸酯中的一种。

5.根据权利要求1所述一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料，其特征在于：所述润滑剂 是聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、石蜡、二硫化钼中的一种或几种的组合。

6.根据权利要求1所述一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料，其特征在于：所述抗氧剂 是主抗氧剂和辅助抗氧剂的复配物，复配比例为1:1；其中主抗氧剂为1010、1076、1024、 3114、697、1098、245、B215中的一种，辅助抗氧剂为168、626、PEPQ中的一种。

7.根据权利要求1所述一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料，其特征在于：所述的化学 键合的石墨烯/碳纳米管多臂导热填料为一种以氧化石墨烯为内核，碳纳米管为外侧延伸 物的多臂型导热填料。

8.根据权利要求1和7所述一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料，其特征在于：所述化 学键合的石墨烯/碳纳米管多臂导热填料的制备方法，包括如下步骤：

（1）石墨烯微片、碳纳米管机械活化：

将石墨烯微片利用定温球磨技术，在酸液中直接剥离活化，碳纳米管则利用高温球磨 技术直接与偶联剂球磨反应，球磨后，用去离子水洗至中性，在80℃真空干燥12小时，研磨 形成断口定位活化的活性碳纳米管；

（2）多臂型导热填料的制备及纯化：

将断口定位活化的碳纳米管水解后获得带羟基的碳纳米管，并与表面带羧基的石墨烯 剥离片在二亚胺类物质作用下室温进行接枝反应2小时；

（3）将制备的粉末在二甲苯中回流，并过滤，除去残存的石墨烯、碳纳米管、碳等杂质， 获得定构设计的多臂型导热填料。

9.一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）原料预处理：将聚合物树脂、无机粉体、化学键合的石墨烯/碳纳米管多臂导热填料 加工前进行预烘干；

（2）混料：按比例将聚合物树脂、无机粉体、化学键合的石墨烯/碳纳米管多臂导热填 料、偶联剂、润滑剂、抗氧剂在高速搅拌机中搅拌1~1.5h使其均匀，搅拌时进行加热，但温度 恒定控制在聚合物树脂熔点下15℃；

（3）造粒：上述步骤混合好的原料放入双螺杆造粒机挤出造粒，造粒后经80~90℃烘干 10~15h而成导热绝缘塑料成品。

10.根据权利要求9所述一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料的制备方法，其特征在 于：步骤（1）所述预烘干是分别在100~120℃、70~90℃真空干燥3~5h。