本申請涉及碳材料，特別涉及一種導熱材料、馬來酸酐接枝石墨烯材料的制備方法和應用。

背景技術(shù)：

1、在電子、航天和化工等諸多領域中均需大量使用導熱材料，如電子器件的散熱器等，傳統(tǒng)導熱器件通常采用鋁等輕質(zhì)金屬制成，但其比重大且加工成本較高，不利于產(chǎn)業(yè)化和精密應用。為降低成本和提高生產(chǎn)效率，相關技術(shù)采用導熱塑料復合材料替代金屬材料，如采用金屬氧化物、硼化物、石墨或石墨烯微片等導熱粒子與尼龍復合，所制得的產(chǎn)品不但成本較低且質(zhì)量更輕，其中以石墨烯微片的高導熱應用前景最優(yōu)。但石墨烯微片上沒有極性基團，和尼龍等塑料基體的結(jié)合能力差，擠出時有斷條、表面粗糙和韌性差等諸多問題，良品率低且壽命短，其中韌性問題尤為突出，其原因在于基體與石墨烯微片的結(jié)合差，造成沖擊時裂紋沿著塑料基體和石墨烯微片的結(jié)合面發(fā)展，進而導致注塑產(chǎn)品的韌性非常差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本申請?zhí)峁┮环N導熱材料、馬來酸酐接枝石墨烯材料的制備方法和應用，具體技術(shù)方案如下：

2、一方面，本申請?zhí)峁┮环N馬來酸酐接枝石墨烯材料的制備方法，所述制備方法包括：

3、將馬來酸酐與石墨烯混合均勻，得到預制混合物；

4、將所述預制混合物與過氧引發(fā)劑混合均勻，加熱反應一定時間，對產(chǎn)物進行清洗、干燥后得到馬來酸酐接枝石墨烯材料。

5、可能的實施方式中，所述將馬來酸酐與石墨烯混合均勻，得到預制混合物包括：

6、將馬來酸酐粉體和石墨烯粉體加入混合機中攪拌混合，得到所述預制混合物。

7、可能的實施方式中，將馬來酸酐和石墨烯加入所述混合機中之前，將所述混合機預熱至40-55℃。

8、可能的實施方式中，馬來酸酐粉體和石墨烯粉體在所述混合機中的攪拌時長為15-30min。

9、可能的實施方式中，馬來酸酐粉體和石墨烯粉體在所述混合機中的攪拌轉(zhuǎn)速為5-50rpm。

10、可能的實施方式中，所述將馬來酸酐與石墨烯混合均勻，得到預制混合物包括：

11、提供馬來酸酐水溶液；

12、利用噴霧干燥法將石墨烯與馬來酸酐水溶液混合烘干，得到所述預制混合物。

13、可能的實施方式中，所述石墨烯為物理法石墨烯或物理法石墨烯微片，或者為物理法石墨烯和物理法石墨烯微片的組合，通過物理剝離方法制得。

14、可能的實施方式中，形成所述預制混合物所加入的馬來酸酐和石墨烯間的重量比為(2-5):50。

15、可能的實施方式中，所述馬來酸酐接枝石墨烯材料的接枝率為3-8％。

16、可能的實施方式中，所述過氧引發(fā)劑與所述石墨烯間的重量比為(1-3):1000。

17、可能的實施方式中，所述預制混合物與所述過氧引發(fā)劑間的反應溫度為90-180℃，反應時長為12-28h。

18、另一方面，本申請?zhí)峁┮环N如上所述的制備方法制得的馬來酸酐接枝石墨烯材料在導熱材料中的應用。

19、另一方面，本申請?zhí)峁┮环N導熱材料的制備方法，所述制備方法包括：

20、提供如上所述的制備方法所制得的馬來酸酐接枝石墨烯材料；

21、將所述馬來酸酐接枝石墨烯材料與塑性基體材料混合造粒，得到馬來酸酐接枝石墨烯/塑料復合材料。

22、基于上述技術(shù)方案，本申請具有以下有益效果：

23、本申請采用馬來酸酐與石墨烯混合均勻，得到預制混合物，并將其與過氧引發(fā)劑混合均勻，加熱反應以得到馬來酸酐接枝石墨烯材料，使得石墨烯接枝強極性基團，作為與塑性基體間的連接橋梁，以獲得與塑性基體間的強結(jié)合能力，進而提升相應塑性導熱復合材料的韌性、表面光滑度和斷裂強度等機械性能，同時顯著提升導熱復合材料的導熱性能。另外，將馬來酸酐和石墨烯直接混合，而無需借助有機溶劑或分散劑等，過程簡單無污染，提升環(huán)保性并降低制備工藝復雜度。

技術(shù)特征：

1.一種馬來酸酐接枝石墨烯材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將馬來酸酐與石墨烯混合均勻，得到預制混合物包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，將馬來酸酐和石墨烯加入所述混合機中之前，將所述混合機預熱至40-55℃；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將馬來酸酐與石墨烯混合均勻，得到預制混合物包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述石墨烯為物理法石墨烯或物理法石墨烯微片，或者為物理法石墨烯和物理法石墨烯微片的組合，通過物理剝離方法制得。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述過氧引發(fā)劑與所述石墨烯間的重量比為(1-3):1000。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述預制混合物與所述過氧引發(fā)劑間的反應溫度為90-180℃，反應時長為12-28h。

9.一種如權(quán)利要求1-8中任一項所述的制備方法制得的馬來酸酐接枝石墨烯材料在導熱材料中的應用。

10.一種導熱材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及碳材料技術(shù)領域，特別涉及一種導熱材料、馬來酸酐接枝石墨烯材料的制備方法和應用，制備方法包括將馬來酸酐與石墨烯混合均勻，得到預制混合物；將預制混合物與過氧引發(fā)劑混合均勻，加熱反應一定時間，對產(chǎn)物進行清洗、干燥后得到馬來酸酐接枝石墨烯材料。本申請使得石墨烯接枝強極性基團，作為與塑性基體間的連接橋梁，以獲得與塑性基體間的強結(jié)合能力，進而提升相應塑性導熱復合材料的韌性、表面光滑度和斷裂強度等機械性能，同時顯著提升導熱復合材料的導熱性能。另外，將馬來酸酐和石墨烯直接混合，而無需借助有機溶劑或分散劑等，過程簡單無污染，提升環(huán)保性并降低制備工藝復雜度。

技術(shù)研發(fā)人員：趙立平,黃衛(wèi)明,洪江彬,孫東升
受保護的技術(shù)使用者：廈門凱納石墨烯技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6