[发明专利]一种导热填料及其制备方法和在PDMS复合材料中的应用

权利要求书

1.一种导热填料，其特征在于，包括氧化石墨和通过静电相互作用负载在所述氧化石墨表面的季铵盐改性碳纳米管；所述氧化石墨和季铵盐改性碳纳米管形成“线-面”状异质结构。

2.根据权利要求1所述的导热填料，其特征在于，所述氧化石墨为带负电的氧化石墨；所述季铵盐改性碳纳米管为带正电的季铵盐改性碳纳米管。

3.根据权利要求1或2所述的导热填料，其特征在于，制备所述季铵盐改性碳纳米管的原料包括季铵盐和碳纳米管；所述季铵盐包括十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵和十二烷基三甲基氯化铵中的一种或多种；

所述碳纳米管为单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管。

4.根据权利要求3所述的导热填料，其特征在于，所述季铵盐和碳纳米管的质量比为5～10：10～20。

5.根据权利要求1或2所述的导热填料，其特征在于，所述氧化石墨的制备方法包括以下步骤：

将片状石墨、过硫酸钾、五氧化二磷和第一浓硫酸混合，进行预氧化，得到预氧化石墨；

在第二浓硫酸中依次加入所述预氧化石墨和高锰酸钾，进行氧化反应，得到氧化反应体系；

在所述氧化反应体系中依次加入水和过氧化氢，进行氧化还原反应，得到所述氧化石墨；

所述片状石墨、过硫酸钾、五氧化二磷、第一浓硫酸、第二浓硫酸、高锰酸钾、水和过氧化氢的质量比为2～4：3～5：3～5：22～40：220～258：1～8：100～130：29～37；

所述过氧化氢的质量浓度为5～30％。

6.根据权利要求5所述的导热填料，其特征在于，所述预氧化的温度为70～90℃，保温时间为4～8h；所述氧化反应的温度为30～35℃，保温时间为2～3h；所述氧化还原反应的温度为30～35℃，保温时间为10～15min。

7.权利要求1～6任一项所述的导热填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

带相反电荷的氧化石墨和季铵盐改性碳纳米管进行静电自组装，得到所述的导热填料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述静电自组装包括：将带相反电荷的氧化石墨和季铵盐改性碳纳米管分散在水中，依次进行超声混合和搅拌反应；所述超声混合的功率为180～210W，时间为20～60min；所述搅拌反应的转速为2000～3000r/min，时间为8～12h。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨和季铵盐改性碳纳米管的质量比为5～40：5～40。

10.权利要求1～6任一项所述的导热填料或权利要求7～9任一项所述的制备方法得到的导热填料在PDMS复合材料中的应用，所述PDMS复合材料，包括以下重量份数的制备原料：

PDMS 100份，导热填料5～25份，稀释剂20～100份，所述导热填料为权利要求1～6任一项所述的导热填料或权利要求7～9任一项所述的制备方法得到的导热填料。