[发明专利]一种导热LCP复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及导热材料技术领域，具体涉及一种导热LCP复合材料的制备方法，本发明首先通过对导热填料接枝有机硅氧烷，然后通过有机硅氧烷上的C＝C自由基聚合得到改性后的导热填料，然后将导热填料与LCP和碳酸氢铵混合，通过碳酸氢铵的热解得到一种连续的三维导热网络，从而在LCP基体中构建出连续的散热通路，最后将其浸没在环氧树脂中得到导热LCP复合材料，本申请通过改性导热填料，并进一步改善导热填料与液晶聚合物之间的表面性能，减少附聚力，从而提高LCP复合材料的机械性能，使得本申请制得的LCP复合材料兼具优异的机械强度和导热性能，从而可以更好地满足应用需求。

技术领域

本发明涉及导热材料技术领域，特别是涉及一种导热LCP复合材料的制备方法。

背景技术

电子设备在运行过程中过热会导致设备卡顿及电路破坏，造成很多安全隐患，因此，需要通过有效材料散热性能来保障这些电子设备的平稳运行，而随着电子设备不断向高集成度、高性能、小型化的趋势发展，对材料的散热性能提出了更高的要求。LCP(LiquidCrystal Polymer，液晶聚合物)是一类介于固体和液体之间的聚合物，是一种新型的高分子材料，LCP与无机和金属材料相比，其具有优异的电绝缘性、低成本及易加工特性，使得其在导热领域得到了广泛应用。然而LCP的导热系数较低(～0.55W/m·K)，极大的限制了其在导热领域上的应用。

由于导热填料资源丰富、加工方便、价格低廉等优点，使得其成为研究人员制备导热复合材料的主要原材料，传统上主要是通过向LCP基体材料中添加大量的导热填料来提高材料的导热性能，虽然通过这种方法可以获得高热导率的复合材料，但是导热填料极易团聚的特性造成其在聚合物中是随机分布的，很难形成连续的导热路径，因此对所得复合材料的密度、机械强度和可加工都造成了严重的影响，实际生产带来很多困难，并影响了导热LCP复合材料的实际应用效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种导热LCP复合材料的制备方法，其工艺流程简单，制备容易，制得的LCP复合材料有效避免了填料团聚，并具有高导热率，可以更好地满足应用需求。

本发明采用的技术方案是：

一种导热LCP复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：在导热填料表面接枝有机硅氧烷形成导热填料A，然后导热填料A通过自由基共聚的方法制成导热填料B；

S2：将LCP粉末、导热填料B和NH4HCO3的混合均匀后，进行热分解处理，在LCP基体中形成三维网络骨架；

S3：将S2处理后的材料先浸入液态环氧树脂中，之后加热固化，制得导热LCP复合材料。

优选地，在步骤S1中，将10-30g的导热填料经过表面处理形成表面具有羟基的导热填料，然后将10-20g的具有羟基的导热填料与1-2g的具有C＝C双键的有机硅氧烷加入到50ml的乙醇和水的混合液中进行缩合反应，反应结束后洗净烘干得到导热填料A。

优选地，在步骤S1中，将10-15g的带有双键的有机硅氧烷、0.1～1wt.％引发剂和5-10g导热填料A加入反应釜中，将反应釜放入100-120℃的烘箱中反应12-24h，反应结束后用乙醇清洗烘干得到导热填料B。

优选地，在步骤S2中，导热填料的质量份数为15-30份、NH4HCO3的质量份数为30-50份的NH4HCO3，LCP粉末的质量份数为20-65份。

优选地，在步骤S2中，将LCP粉末、导热填料B和NH4HCO3的混合均匀后，置于模具，在12-20MPa的压力下压制20-30min，随后将压制所得样品置于60-80℃的烘箱中处理12h，以完全分解NH4HCO3，从而获得具有三维网络骨架的LCP基体。