[发明专利]一种本征型热塑性导热聚酯材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于导热高分子材料领域，公开了一种本征型热塑性导热聚酯材料及其制备方法和应用。该本征型热塑性导热聚酯材料由以下两种结构单元[I]、[II]按一定的比例无规共聚得到，结构单元[I]和[II]的结构如下所示，其中m＝1～11，n＝0～5，p＝0～5。本发明将联苯二元醇中较强的分子间作用力引入聚酯体系中，制备出的热塑性聚酯材料导热性能优于一般热塑性聚合物，且制备的材料缺陷较少，力学性能均衡稳定。

技术领域

本发明属于导热高分子材料领域，特别涉及一种本征型热塑性导热聚酯材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着高集成技术的快速发展，微电子器件体积持续缩小与及时散热之间的矛盾日益突出，使用导热聚合物(Thermal conductive polymers)作为封装材料是有效解决上述矛盾的一个行之有效方案。目前工业广泛使用的填充导热聚合物存在的问题是：无机导热粒子在提高聚合物导热性的同时，也降低了自身固有的高绝缘电阻和击穿强度，力学强度、韧性及加工性能下降。而本征型导热聚合物则克服了上述诸多缺陷，同时拥有良好导热、高绝缘电阻及击穿强度、力学强度及韧性、优良的加工性能，是导热聚合物性能发展的最终目标。相比填充导热聚合物，本征导热聚合物的研究才刚刚起步，由于热固性聚合物自身的三维交联结构，很容易通过引入局域的微观有序结构，降低结构缺陷和声子界面散射，构筑利于声子传递通道来提高导热。但相比热塑性导热聚合物，热固性导热聚合物聚合过程繁琐且苛刻，成型后也不能反复加工成型。

目前，热塑性导热聚合物的制备主要采用单向力学拉伸、溶液和静电纺丝等手段使聚合物分子链发生取向，获得高度有序取向结构，此外基于聚合物的多层次结构，但这种方法得到的高导热材料形状单一，应用范围窄，加工工艺也较为苛刻。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种本征型热塑性导热聚酯材料的制备方法。

本发明另一目的在于提供上述本征型热塑性导热聚酯材料的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述本征型热塑性导热聚酯材料的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种本征型热塑性导热聚酯材料，其由以下两种结构单元[I]、[II]按一定的比例无规共聚得到，结构单元[I]和[II]的结构如下所示：

其中m＝1～11，优选为3～9；n＝0～5，优选为0～2；p＝0～5，优选为0～2。

结构单元[I]和[II]的比例由单体苯基二元酸和脂肪族二元酸的投料比来决定，优选为1～9：9～1，更优选为2:8～6:4。

一种上述的本征型热塑性导热聚酯材料的制备方法，其主要包括以下步骤：

将联苯二元醇、苯基二元酸、脂肪族二元酸、金属氧化物、乙酸盐混合，然后在氮气或惰性气体保护下进行预聚反应，预聚反应结束后除去反应体系中的副产物水，再继续进行聚合反应，反应结束后即得到目标产物本征型热塑性导热聚酯材料。

所述的联苯二元醇由以下方法制备得到：将联苯二酚、含卤素长链醇、碳酸盐和溶剂混合，然后在氮气保护下加热回流12～36h，回流反应结束后将所得反应液纯化即得联苯二元醇。

联苯二元醇的制备过程中，所述的含卤素长链醇为含有1～11个碳原子的含卤素长链醇，优选为6-氯-1-己醇、3-氯-1-丙醇、9-氯-1-壬醇中的一种；所述的碳酸盐为碳酸钾、碳酸钙、碳酸钠中的一种；所述的溶剂为DMF(N，N-二甲基甲酰胺)、乙酸乙酯、甲苯中的一种；所述的联苯二酚、含卤素长链醇、碳酸盐的用量满足联苯二酚、含卤素长链醇、碳酸盐的摩尔比为1:2.1～6.0:5～15；所述的纯化是指将所得反应液冷却至室温后，过滤，向所得滤渣中加入稀盐酸调节pH值小于等于7，然后用水洗涤至中性再烘干即得目标产物联苯二元醇。