[发明专利]一种高导热石墨烯基聚碳酸酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料领域，特别地公开了一种高导热石墨烯基聚碳酸酯复合材料，包括以下组分：聚碳酸酯母粒50‑100份，碳材料1‑5份，2‑5份的马来酸酐接枝的聚丙烯，1‑5质量份的抗氧化剂，1‑5质量份的增塑剂，0.1‑1质量份的偶联剂。制备时，将碳材料、马来酸酐接枝聚丙烯混合均匀后再与聚碳酸酯母粒混匀，最后加入助剂；在120‑150℃干燥6‑10h，并送入双螺杆挤出机挤出，再由切粒机造粒。得到的复合材料成本低且具有高导热性能，可用于密封柜、LED散热外壳、马达线圈、电子原件散热外壳等领域。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及到一种高导热石墨烯基聚碳酸酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯是近年来使用增长速度最快的工程塑料，具有高弹性系数、高冲击强度、高透明性、耐候性及无毒性等特点，广泛应用于光盘、汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明、薄膜等领域。但聚碳酸酯的导热系数并不高，只有0.17W/m·k，在汽车、LED、电子包装等行业远远达不到要求，这需要我们通过导热材料对聚碳酸酯进行改性。

现有技术中针对聚碳酸酯塑料的导热性能改性都采用金属填料，如银粉、铜粉、铝粉等，但这些填料价格昂贵且不能保证材料具有较高的绝缘性能。为了克服这些缺点，有人提出采用氧化铝、碳化硅、氮化铝等材料进行填充，但成本还是较高。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种高导热石墨烯基聚碳酸酯复合材料，可以完全解决上述技术问题。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种高导热石墨烯基聚碳酸酯复合材料，按重量份计，包括以下组分：

所述的碳材料为零维的导热炭黑、一维的碳纤维或碳纳米管、二维的单层石墨烯或石墨烯微片中的一种或者多种的组合物。

所述的抗氧化剂为单酚、双酚、三酚、对苯二酚、硫代双酚中的一种或多种。

所述的增塑剂为邻苯二甲酸甲酯、邻苯二甲酸乙酯、邻苯二甲酸丙酯、邻苯二甲酸丁酯、邻苯二甲酸辛酯中的一种或多种。

所述的偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH580中的一种或多种。

这种高导热石墨烯基聚碳酸酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将碳材料、马来酸酐接枝的聚丙烯混合均匀，接着与聚碳酸酯母粒再次混合均匀，最后依次加入抗氧化剂、增塑剂和偶联剂；

(2)将上述混合物在120～150℃下干燥6～10h；

(3)将上述干燥过的混合物送入双螺杆挤出机挤出，再由切粒机造粒；所述双螺杆挤出机各区温度在170～250℃，螺杆转速为10～40rpm，喂料转速为6～10rpm，切粒机转速为120～200rpm。

这种高导热石墨烯基聚碳酸酯复合材料可用于密封柜、马达线圈、LED散热板或电子器件外壳领域。

本发明采用碳材料对聚碳酸酯进行改性，采用零维、一维及二维碳材料在聚碳酸酯基体中构建三维导热网络结构，通过马来酸酐接枝的聚丙烯来增加聚碳酸酯和碳材料之间的相容性。这种新发明一方面有效地降低了填料的成本，另一方面是采用零维、一维、二维材料来构建三维导热网络能够有效提高聚碳酸酯的导热性能。本发明的复合材料可用于密封柜、马达线圈、LED散热板、电子器件外壳等领域。本发明制备过程连续、工艺简单、适合大规模化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：