本發(fā)明屬于高分子材料，具體涉及一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著微電子集成領(lǐng)域和新能源汽車領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，電子元器件或電池的散熱成為一個重要問題。為了不影響元器件的性能和使用壽命，需要制備一種導(dǎo)熱絕緣的復(fù)合材料，能夠有效地將元器件上的熱量迅速傳遞出去。其中金屬材料導(dǎo)熱性能好，但電絕緣性差；陶瓷材料加工性能差；聚丙烯材料加工性能優(yōu)秀、電絕緣性好、耐腐蝕，但導(dǎo)熱性能差。因此，提供一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料成為本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于提供一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料，以解決背景技術(shù)中，現(xiàn)有聚丙烯復(fù)合材料導(dǎo)熱性能低的問題；

2、本發(fā)明的目的之二在于提供一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

4、第一方面，一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計，包括以下組分：

5、

6、

7、其中，聚丙烯、氮化硼粉末、改性氮化硼微米片、改性氮化硼納米片的總重量份數(shù)為100份。

8、進(jìn)一步的，所述改性氮化硼微米片，通過如下步驟制備：

9、飽和蔗糖水溶液、鈦酸酯偶聯(lián)劑和氮化硼粉末按照200:1:10的質(zhì)量比，于室溫(25-30℃)條件下，以200-300r/min的轉(zhuǎn)速研磨2h，過濾、洗滌、干燥得改性氮化硼微米片。

10、進(jìn)一步的，所述改性氮化硼納米片，通過如下步驟制備：

11、飽和蔗糖水溶液、鈦酸酯偶聯(lián)劑和氮化硼粉末按照200:1:10的質(zhì)量比，于室溫條件下，以200-300r/min的轉(zhuǎn)速研磨10h，過濾、洗滌、干燥得改性氮化硼納米片。

12、進(jìn)一步的，所述聚丙烯(pp)選自共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一種。

13、進(jìn)一步的，所述氮化硼粉末粒徑為10-20微米。

14、進(jìn)一步的，所述改性氮化硼微米片粒徑為1-2微米。

15、進(jìn)一步的，所述改性氮化硼納米片粒徑為100-200納米。

16、進(jìn)一步的，所述抗氧化劑選自酚類、亞磷酸酯類、含硫酯類中的至少一種。

17、進(jìn)一步的，所述潤滑劑選自硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的至少一種。

18、第二方面，一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

19、s1.按照重量份數(shù)稱量各組分并混合，得到混合均勻的混合料；

20、s2.將混合料喂入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、擠出、造粒，得到高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料；

21、雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)包括：溫度為180-220℃，螺桿轉(zhuǎn)速為450-650rpm，真空度＞0.06mpa。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

23、1.本發(fā)明通過復(fù)配使用氮化硼粉末、氮化硼微米片、氮化硼納米片三種不同尺寸的填料，形成穩(wěn)定有效的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，從而有效提高聚丙烯復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。氮化硼表面的羥基或羧基與鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)鍵合，由于蔗糖水溶液的存在，為體系提供額外的溶劑環(huán)境，進(jìn)一步影響鈦酸酯偶聯(lián)劑和氮化硼偶聯(lián)的反應(yīng)速率和效率，為不同粒徑大小的氮化硼改性提供溶劑基礎(chǔ)。氮化硼經(jīng)過鈦酸酯偶聯(lián)劑改性后，與pp之間的界面能大大降低，能有效降低熱阻，進(jìn)一步提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能，得到高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料。

24、2.本發(fā)明的制備工藝簡單，條件可控，對設(shè)備要求低，性能穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低，工藝簡單，適宜工業(yè)化生產(chǎn)，可廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域、航空領(lǐng)域、電子電氣領(lǐng)域和家電領(lǐng)域等。

技術(shù)特征：

1.一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，按照重量份數(shù)計，包括以下組分：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述改性氮化硼微米片，通過如下步驟制備：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述改性氮化硼納米片，通過如下步驟制備：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述聚丙烯選自共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述氮化硼粉末粒徑為10-20微米。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述改性氮化硼微米片粒徑為1-2微米。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述改性氮化硼納米片粒徑為100-200納米。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述抗氧化劑選自酚類、亞磷酸酯類、含硫酯類中的至少一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述潤滑劑選自硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的至少一種。

10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。以重量份數(shù)計，所述高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料由包括以下組分的原料制備而成：聚丙烯25?55份，氮化硼粉末15?25份，改性氮化硼微米片15?25份，改性氮化硼納米片15?25份，抗氧劑0.1?0.5份，潤滑劑0.1?0.5份；其中，聚丙烯、氮化硼粉末、改性氮化硼微米片、改性氮化硼納米片的總重量份為100份。所述高導(dǎo)熱聚丙烯復(fù)合材料具有高導(dǎo)熱系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于汽車領(lǐng)域、航空領(lǐng)域、電子電氣領(lǐng)域和家電領(lǐng)域等。

技術(shù)研發(fā)人員：陳智勤,張景中,洪劍城
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東圓融新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23