[发明专利]石墨烯增强聚碳酸酯导热复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯增强聚碳酸酯导热复合材料，其特征在于：包括以下组分：

聚碳酸酯 40-80份；

石墨烯 1-40份；

第二导热填料 10-50份；

石墨烯表面处理剂 0.015-4份；

改性助剂 5-40份；

加工助剂 0.5-5份。

2.如权利要求1所述的石墨烯增强聚碳酸酯导热复合材料，其特征在于：所述石墨烯的片径尺寸为2-20μm，厚度5 nm。

3.如权利要求1所述的石墨烯增强聚碳酸酯导热复合材料，其特征在于：所述第二导热填料包括氧化铝、氧化镁、氮化铝、蒙脱土、滑石粉、氮化硼、石英粉、炭黑、碳纳米管、鳞片石墨、超细石墨、氧化石墨、膨胀石墨、碳酸钙、硅灰石、碳纤维中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的石墨烯增强聚碳酸酯导热复合材料，其特征在于：所述石墨烯表面处理剂包括硅烷偶联剂、十八烷基胺、异氰酸酯、铝酸脂或钛酸酯偶联剂。

5.如权利要求1所述的石墨烯增强聚碳酸酯导热复合材料，其特征在于：所述改性助剂包括MBS、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡OPE、氯化聚乙烯蜡CPE、热塑性弹性体TPE、苯乙烯类热塑性弹性体SBS、马来酸酐接枝苯乙烯类热塑性弹性体MAH-SBS、聚烯烃弹性体POE、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体MAH-POE、聚酯弹性体TPEE、三元乙丙橡胶EPDM、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物MAH-EVA、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物EMA、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物EEA、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物EBA、丁苯橡胶SBR中的至少一种。

6.如权利要求1所述的石墨烯增强聚碳酸酯导热复合材料，其特征在于：所述加工助剂包括受阻酚类抗氧化剂1010、10761330，亚磷酸酯类抗氧化剂168、626中的至少一种。

7.如权利要求1所述的石墨烯增强聚碳酸酯导热复合材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：

S1. 制备石墨烯高填充母粒：在温度为200‒300 ℃下，将石墨烯、第二导热填料、石墨烯表面处理剂、改性助剂和加工助剂按比例进行“一锅法混炼”，再经冷却切粒或直接造粒，获得石墨烯高填充母粒；

S2. 石墨烯改性聚碳酸酯复合材料：通过“熔融共混”过程，共混温度为200-300 ℃，将所述石墨烯高填充母粒与聚碳酸酯基体按一定比例共混后造粒，获得石墨烯改性聚碳酸酯复合材料。

8.如权利要求1所述的石墨烯增强聚碳酸酯导热复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中的混炼设备为高速混合机、开炼机、翻转式密炼机、连续式密炼机、Z型捏合机、螺杆捏合机、真空捏合机和卧式双螺旋混合机中的至少一种；所述步骤S2中的熔融共混设备为双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、往复式单螺杆挤出机、行星螺杆挤出机和连续式密炼机中的至少一种。

9.如权利要求1所述的石墨烯增强聚碳酸酯导热复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1的混炼过程的输出能量与所有的混合物质量之比为0.1‒5 kWh/kg；所述步骤S2共混过程的输出能量与所有共混物的质量之比为0.05-1.5 kWh/kg。

10.如权利要求1所述的石墨烯增强聚碳酸酯导热复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中石墨烯表面处理剂为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂与所述石墨烯的质量比为2‒10:100或者所述石墨烯表面处理剂为十八烷基胺、异氰酸酯或钛酸酯偶联剂，十八烷基胺、异氰酸酯或钛酸酯偶联剂与石墨烯的质量比为0.3‒1.5:100。