[发明专利]一种有机‑无机复合导热填料及其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种有机-无机复合导热填料，其特征在于：包括的组分以及各组分的重量百分比为：

氧化石墨烯0.2wt%～10wt%，

超支化聚合物2wt%～20wt%，

偶联剂0.3wt%～2wt%，

酚醛树脂包覆处理的无机导热填料68wt%～95wt%；

所述超支化聚合物的端基为羟基；

所述酚醛树脂包覆处理的无机导热填料中，表面包覆的酚醛树脂含量占无机导热填料的2wt%~20wt%。

2.根据权利要求1所述的有机-无机复合导热填料，其特征在于：所述氧化石墨烯为寡层氧化石墨烯，其层数为1~3层；所述超支化聚合物为芳香族超支化聚酯、脂肪族超支化聚酯、芳香族超支化聚醚或脂肪族超支化聚醚中的至少一种；所述无机导热填料选自导热石墨、纤维状碳粉、BN、SiC、Al₂O₃、AlN、MgO、ZnO、TiO₂、Ag粉、Cu粉、Fe粉、Al粉、Ni粉或Sn粉中的至少一种；所述偶联剂为硅烷偶联剂。

3.根据权利要求1所述的复合导热填料，其特征在于：所述表面包覆的酚醛树脂含量占无机导热填料的5wt%~10wt%。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的有机-无机复合导热填料，其特征在于：所述无机导热填料的粒径为10nm~10μm。

5.一种如权利要求1至4任意一项所述的有机-无机复合导热填料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1：超支化聚合物端基接枝氧化石墨烯，得到其溶液；

步骤2：对无机导热填料进行酚醛树脂的表面包覆处理，并加入偶联剂，得到表面改性处理的无机导热填料；

步骤3：将步骤2得到的表面改性处理的无机导热填料加入到步骤1得到的超支化聚合物端基接枝氧化石墨烯的溶液中，在130～160℃下通氮气反应2～6h，得到空间网络状的有机-无机复合导热填料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1的超支化聚合物端基接枝氧化石墨烯具有如下分步骤：

A. 将超支化聚合物与氧化石墨烯溶解在四氢呋喃中配制成溶液，所述超支化聚合物与所述氧化石墨烯的总浓度为0.1～5g/ml；

B．加入催化剂，在110℃~140℃下通氮气反应2~6h，得到超支化聚合物端基接枝氧化石墨烯的溶液。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述催化剂为钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯或磷酸中至少一种，所述催化剂在溶剂中的浓度为1×10^-3g/ml～5×10^-2g/ml。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2具有如下分步骤：

分步骤1）：将酚醛树脂溶解在乙醇中，配制成浓度0.05～2g/ml的溶液，加入无机导热填料，搅拌并常温超声处理1~2h，过滤、洗涤、烘干，得到表面包覆酚醛树脂的无机导热填料；

分步骤2）：以蒸馏水和乙醇按质量比1:1~1:10配制的溶液作为溶剂，加入适量冰醋酸调节溶剂pH值至3~4，加入偶联剂配制成0.5wt%～1.5wt%浓度的溶液；

分步骤3）：将表面包覆酚醛树脂的无机导热填料加入分步骤2）得到的偶联剂溶液中，在70～90℃下搅拌处理30～60min，过滤、洗涤、干燥，得到表面改性处理的无机导热填料。

9.一种如权利要求1至4任意一项所述的有机-无机复合导热填料的应用，其特征在于：应用于热塑性导热塑料以及热固性导热复合材料。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述热塑性导热塑料为尼龙、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝聚合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、液晶高分子聚合物或聚苯硫醚中至少一种；所述热固性导热复合材料为酚醛树脂、环氧树脂或不饱和聚酯树脂中至少一种。