[发明专利]一种本征型热塑性噻吩衍生物共聚物导热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噻吩衍生物共聚物导热材料及其制备方法和应用。该本征型热塑性噻吩衍生物共聚物导热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＝0～9，n＝0～11。本发明将刚性较强的3‑烷氧基噻吩和柔韧性较好的3‑烷基噻吩共聚引入体系中，制备出导热性能优于一般热塑性聚合物的本征型热塑性噻吩衍生物共聚物导热材料。

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噻吩衍生物共聚物导热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型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。

但是，相比填充导热聚合物，本征导热聚合物的研究才刚刚起步。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噻吩衍生物共聚物导热材料的制备方法。

本发明另一目的在于提供上述本征型热塑性噻吩衍生物共聚物导热材料的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述本征型热塑性噻吩衍生物共聚物导热材料的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种本征型热塑性噻吩衍生物共聚物导热材料，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＝0～9，优选为0～6；n＝0～11，优选为0～6。

结构单元[I]和[II]的摩尔比由单体3-烷氧基噻吩和3-烷基噻吩的投料比来决定，优选为0.1～0.9：0.9～0.1，更优选为0.2:0.8～0.8:0.2，且3-烷氧基噻吩和3-烷基噻吩的摩尔比之和为1。

一种上述的本征型热塑性噻吩衍生物共聚物导热材料的制备方法，其主要包括以下步骤：

将3-烷氧基噻吩、3-烷基噻吩、三价铁盐和有机溶剂混合，然后在氮气或惰性气体保护下进行共聚反应，共聚反应结束后将混合物倒入大量甲醇中静置后抽滤，将所得固体依次用甲醇、丙酮分别洗涤，随后将固体真空烘干即可得到目标产物本征型热塑性噻吩衍生物共聚物导热材料。

所述的3-烷氧基噻吩由以下方法制备得到：将3-甲氧基噻吩、醇、硫酸氢盐混合，然后在氮气或惰性气体保护下高温反应2-4h，反应结束纯化即得3-烷氧基噻吩。

3-烷氧基噻吩的制备过程中，所述的醇为含有1-9个碳原子的醇，优选为甲醇、正丁醇、正戊醇、正己醇中的一种；所述的硫酸氢盐为硫酸氢钠、硫酸氢钾中的一种或两种；所述的高温指在110-130℃之间；所述的3-甲氧基噻吩、醇、硫酸氢盐的摩尔比为1：1.0～1.2：0.008～0.012；所述的纯化是指将反应液冷却至室温后，倒入饱和氯化钠溶液中，使用分液漏斗分离有机相即得目标产物3-烷氧基噻吩。

所述的3-烷基噻吩优选为3-丁基噻吩、3-戊基噻吩、3-己基噻吩中的一种；

所述的三价铁盐为氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的至少一种；