專利名稱：一種導(dǎo)熱復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于導(dǎo)熱、散熱、換熱等領(lǐng)域的復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的導(dǎo)熱、散熱、換熱材料多用各種合金或金屬材料制成，具有造價(jià)高、制備工藝復(fù)雜、易被腐蝕、壽命短的缺點(diǎn)。近年來(lái)，也有個(gè)別關(guān)于用改性聚丙烯、聚乙烯材料制備散熱器等裝置的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服已有導(dǎo)熱、散熱、換熱材料所具有的難以克服的缺點(diǎn)，提供一種防靜電、耐腐蝕、耐高溫、造價(jià)低、壽命長(zhǎng)，并且后續(xù)加工工藝簡(jiǎn)單的復(fù)合材料。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下該導(dǎo)熱復(fù)合材料由下列重量份的原料制成耐高溫聚丁烯或耐高溫增強(qiáng)中密度聚乙烯45-60份、1200-3000目天然鱗片高碳石墨粉35-50份、瀝青基碳纖維2-15份、鋁酸酯偶聯(lián)劑1.5-4份、抗氧劑0.5-2份。
制備此種復(fù)合材料的方法是(1)將天然鱗片高碳石墨粉和瀝青基碳纖維在攪拌機(jī)上攪拌至80℃-130℃；(2)加入鋁酸酯偶聯(lián)劑；(3)加入耐高溫聚丁烯或耐高溫增強(qiáng)中密度聚乙烯和抗氧劑攪拌，至溫度達(dá)到150℃-200℃；(4)將物料放入低速攪拌機(jī)冷卻至不結(jié)塊狀態(tài)，溫度在70℃-90℃之間；(5)將物料放入往復(fù)式造粒機(jī)造粒。
本發(fā)明專利與已有的涉及塑基料的導(dǎo)熱復(fù)合材料相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步(1)本發(fā)明專利的導(dǎo)熱復(fù)合材料選用塑基料，耐高溫聚丁烯和耐高溫增強(qiáng)中密度聚乙烯在高溫110℃以下使用耐老化性良好，在民用設(shè)備中使用期一般在50年左右，此兩種基料導(dǎo)熱率比國(guó)內(nèi)通常使用的聚乙烯、聚丙烯高兩倍多。
(2)在本發(fā)明中，導(dǎo)熱輔助材料之一選用粒徑≤5um的天然鱗片高碳石墨粉，解決了鱗片石墨縱橫方向?qū)嵯嗖畲蟮膯?wèn)題，并避開(kāi)了膨脹石墨需高溫800℃-1000℃燒法，極大的降低了能量以及設(shè)備投入。
(3)在本發(fā)明中，同時(shí)選用了價(jià)格低廉且導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)高于PAN碳纖維的瀝青基碳纖維。
(4)在本發(fā)明中，偶聯(lián)劑選用鋁酸酯偶聯(lián)劑，它是近年來(lái)的新產(chǎn)品，是對(duì)石墨填充塑料前處理最佳的偶聯(lián)劑，分散性好，處理效果遠(yuǎn)好于已有的鈦酸酯偶聯(lián)劑，目前已有專利所選用的導(dǎo)熱輔助材料主要有陶瓷纖維、膨脹石墨以及金屬粉等，均具有明顯的缺陷(1)陶瓷纖維屬于保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)低，比聚烯烴本身導(dǎo)熱系數(shù)還低，難以出現(xiàn)低填充高導(dǎo)熱的效果；(2)膨脹石墨需在高溫?zé)?800℃-1000℃)后才能使用，這類設(shè)備投入大，而且極其消耗能源；(3)加入金屬粉末，如青銅粉、氧化鋁粉、氧化鎂粉等，從經(jīng)濟(jì)上說(shuō)金屬價(jià)格高昂，從工藝上看其密度又遠(yuǎn)高于它所要去填充的基料，會(huì)出現(xiàn)填充物分散性差等諸多問(wèn)題，況且20％的金屬粉作填充導(dǎo)熱輔料，根本達(dá)不到高導(dǎo)熱的目的。
因此，本發(fā)明可以以低能耗、低設(shè)備投入、低成本生產(chǎn)出真正環(huán)保高效的產(chǎn)品，這是目前在同類應(yīng)用中其它發(fā)明所不及的。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一將1500目天然鱗片高碳石墨粉240公斤和瀝青基碳纖維60公斤在攪拌機(jī)上攪拌至110℃，加入12公斤鋁酸酯偶聯(lián)劑，加入300公斤耐高溫聚丁烯和抗氧劑6公斤，攪拌至180℃，將物料放入低速攪拌機(jī)冷卻至不結(jié)塊時(shí)，放至造粒機(jī)造粒。
實(shí)施例二將3000目天然鱗片高碳石墨粉430公斤和瀝青基碳纖維50公斤在攪拌機(jī)上攪拌至110℃，加入20公斤鋁酸酯偶聯(lián)劑，加入耐高溫增強(qiáng)中密度聚乙烯520公斤和抗氧劑12公斤，攪拌至180℃，將物料放入低速攪拌機(jī)冷卻至不結(jié)塊時(shí)，放至造粒機(jī)造粒。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于該材料由下列重量份的原料制成耐高溫聚丁烯45-60份、1200-3000目天然鱗片高碳石墨粉35-50份、瀝青基碳纖維2-15份、鋁酸酯偶聯(lián)劑1.5-4份、抗氧劑0.5-2份。
2.一種導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于該材料由下列重量份的原料制成耐高溫增強(qiáng)中密度聚乙烯45-60份、1200-3000目天然鱗片高碳石墨粉35-50份、瀝青基碳纖維2-15份、鋁酸酯偶聯(lián)劑1.5-4份、抗氧劑0.5-2份。
3.一種制備如權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)熱復(fù)合材料的方法，其特征在于(1)將天然鱗片高碳石墨粉和瀝青基碳纖維在攪拌機(jī)上攪拌至80℃-130℃；(2)加入鋁酸酯偶聯(lián)劑；(3)加入耐高溫增強(qiáng)中密度聚乙烯或耐高溫聚丁烯和抗氧劑攪拌，至溫度達(dá)到150℃-200℃；(4)將物料放入低速攪拌機(jī)冷卻至不結(jié)塊狀態(tài)，溫度在70℃-90℃之間；(5)將物料放入往復(fù)式造粒機(jī)造粒。
全文摘要
本發(fā)明是一種導(dǎo)熱復(fù)合材料及其制備方法，該種導(dǎo)熱材料可用于導(dǎo)熱、散熱、換熱等領(lǐng)域，這種復(fù)合材料是由耐高溫聚丁烯或耐高溫增強(qiáng)中密度聚乙烯、天然鱗片高碳石墨粉、瀝青基碳纖維、偶聯(lián)劑和抗氧劑經(jīng)過(guò)攪拌和造粒工序制成，按照這種配方和工藝制成的復(fù)合材料應(yīng)用于導(dǎo)熱、散熱、換熱等領(lǐng)域時(shí)，具有防靜電、耐腐蝕、耐高溫、造價(jià)低、壽命長(zhǎng)，并且后續(xù)加工工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09K5/16GK1944569SQ20061014052
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月16日
發(fā)明者周士欽 申請(qǐng)人:北京德瑞高科技術(shù)有限公司