[发明专利]一种吸波导热热塑性复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种吸波导热热塑性复合材料及其制备方法，吸波导热热塑性复合材料的原料以质量份数计，由下述原料制成：热塑性树脂86～96份，CoNi/CNTs复合材料13～23份，改性h‑BN粉末5份，增塑剂5份，偶联剂3份，润滑剂2份；改性h‑BN粉末为羟基功能化改性的h‑BN纳米片。本发明制得的复合材料密度小、耐冲击强度大，可通过注射成型、3D打印等多种方法加工出具有电磁波吸收能力和导热能力的功能元件，功能填料颗粒分散均匀，并具有较好的力学与加工性能，使用时不易发生碎裂，耐腐蚀、电性能等综合性能良好，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于材料领域，涉及一种热塑性材料，尤其涉及一种吸波导热热塑性复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，如何实现“轻量化”与“绿色化”的结合，已成为一个亟需深入研究的课题。热塑性复合材料(FRT)因在成形性、韧性、可循环使用与回收性等多方面的性能明显优于以热固性树脂为基体的复合材料，在生产生活中的应用越发广泛。将热塑性树脂与软磁性材料进行复合，制备出的材料更是在电磁吸收与屏蔽、医疗卫生等领域都展现出极为广阔的应用发展前景。

目前，广泛使用的电磁波吸收材料导热性并不十分优秀，在电子设备中使用时容易因散热不佳导致温度异常升高等问题的出现。经过发展与革新，吸波导热复合材料的生产日趋产业化、标准化，但仍有许多理论和工艺有待于进一步探索优化。其中，在制备带有磁性的吸波导热材料时，通常是简单的将树脂基体与磁性粉末进行混合，加之磁性材料固有的易团聚性质，极易造成磁性材料的分布不均匀，对性能造成不利影响。如何在利用磁性材料提高吸波性能和导热性能的同时，改善其在树脂基体中的分散能力，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明提供一种吸波导热热塑性复合材料及其制备方法，以克服现有技术的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种吸波导热热塑性复合材料，具有这样的特征：原料以质量份数计，由下述原料制成：热塑性树脂86～96份，CoNi/CNTs复合材料13～23份，改性h-BN粉末5份，增塑剂5份，偶联剂3份，润滑剂2份；改性h-BN粉末为羟基功能化改性的h-BN纳米片。

进一步，本发明提供一种吸波导热热塑性复合材料，还可以具有这样的特征：其中，所述CoNi/CNTs复合材料的制备方法为：

步骤一、将四水合乙酸镍和四水合乙酸钴溶解在有机溶剂中，于200℃下保温8小时进行溶剂热反应，得到CoNi双金属合金前体；

步骤二、将CoNi双金属合金前体和盐酸多巴胺溶解在三羟甲基氨基甲烷水溶液中，搅拌4小时，干燥后于700℃保温2小时，得到CoNi/CNTs复合材料。

进一步，本发明提供一种吸波导热热塑性复合材料，还可以具有这样的特征：其中，步骤一中，所述有机溶剂为乙二醇；四水合乙酸镍、四水合乙酸钴和乙二醇的质量比为1∶5∶90；步骤二中，三羟甲基氨基甲烷、CoNi双金属合金前体和盐酸多巴胺的质量比为5∶2∶1。

进一步，本发明提供一种吸波导热热塑性复合材料，还可以具有这样的特征：其中，所述改性h-BN粉末的制备方法为：将h-BN粉末与氢氧化钠溶液混合，进行球磨，得到羟基功能化改性的h-BN纳米片。

进一步，本发明提供一种吸波导热热塑性复合材料，还可以具有这样的特征：其中，球磨中，球料比为50∶1，转速为300r/min，时间为18小时；磨球为8mm的玛瑙球；球磨结束后，收集样品并先后用稀盐酸和去离子水进行离心处理，去除铁制球磨罐磨损出的Fe³⁺残留物，并使混合物的PH值接近7。

氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L，h-BN粉末和氢氧化钠的质量比为1∶2。