[发明专利]一种高导热、可降解形状记忆复合材料及其制备方法

说明书

一种高导热、可降解形状记忆复合材料及其制备方法，涉及一种复合材料及其制备方法，尤其涉及一种高导热、可降解形状记忆复合材料及制备方法。是要解决现有可生物降解聚合物复合材料中填料添加量大，不具有形状记忆特性的问题。该复合材料由晶须、碳材料、可生物降解聚酯和可生物降解弹性体制成，所述的晶须和碳材料均匀分散在复合材料中。方法：将晶须和碳材料分别加入到含有偶联剂的无水乙醇中，超声搅拌，蒸除溶剂，烘干备用；将晶须、可生物降解聚酯和可生物降解弹性体进行熔融共混，再加入碳材料，熔融共混，热压，冷压，冷却至室温，得到高导热、可生物降解的形状记忆复合材料。本发明应用于电子封装领域。

技术领域

本发明涉及一种复合材料及其制备方法，尤其涉及一种高导热、可降解形状记忆复合材料及制备方法。

背景技术

随着微电子集成技术的飞速发展，电路的集成密度急剧增加，推动现代电子设备朝着小型化，轻薄化，多功能化和可穿戴化的方向迈进。此时，大量的电子元器件被集成在越来越小的空间里，导致电器功率密度显著提高。电子设备长时间工作产生的热量迅速积累，内部温度也随之上升，这势必会对元器件的使用可靠性产生严重影响。因此如何有效地提高器件的散热能力便显得尤为迫切。散热问题逐渐成为制约下一代高功率密度电子器件发展的瓶颈问题。

电子封装材料作为电子器件的“棉被”，为微电子电路提供物理保护，电器连接和标准规格化等作用，这也使得废弃电子元件回收再利用成为目前研究的重点问题之一。可降解高分子材料以其优异的电绝缘性、高度可加工性、可再生可降解性和良好的力学性能被广泛应用于电子封装领域。但是其固有的导热系数太低，严重制约了设备的散热效率。为了满足高功率密度电子器件的散热需求，研发具有优异综合性能的高导热聚合物基复合材料逐渐成为行业共识。

专利CN110746757A公开了一种高导热可生物降解聚合物复合材料，无需对填料改性的条件下，通过溶液共混制备取向度高的、有序的、力学性能和导热性能的复合材料。该发明将未经化学修饰的导热纳米填料(碳化硅纳米线、银纳米线)与可生物降解聚合物的混合，但是其由于具有高取向、有序性，需要大量添加填料，才能达到高导热的效果，少量添加下(10％)无法达到高导热效果。而且其不具有性质记忆特性。

发明内容

本发明是要解决现有可生物降解聚合物复合材料中填料添加量大，不具有形状记忆特性的问题，提供一种高导热、可降解形状记忆复合材料及制备方法

本发明高导热、可降解形状记忆复合材料由晶须、碳材料、可生物降解聚酯和可生物降解弹性体制成，所述的晶须和碳材料均匀分散在复合材料中。其中可生物降解聚酯、可生物降解弹性体、晶须和碳材料的质量比为(60～75)：(25～40)：5：(0.5～5)。

进一步的，所述晶须为四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)、碳酸钙晶须(CCW)或硫酸钙晶须(CSW)。

进一步的，所述碳材料为碳纳米管(CNTs)、石墨烯(GR)、富勒烯(C₆₀)或碳黑(CB)。

进一步的，所述可生物降解聚酯为聚乳酸(PLA)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)或聚亚氨酯。

进一步的，所述可生物降解弹性体为天然橡胶(NR)、聚己内酯(PHB)、聚氨酯(TPU)或聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。

上述复合材料的制备方法，包括以下步骤：

一、按照可生物降解聚酯、可生物降解弹性体、晶须和碳材料的质量比为(60～75)：(25～40)：5：(0.5～5)分别称取原料；

二、将晶须和碳材料分别加入到含有偶联剂的无水乙醇中，超声搅拌，蒸除溶剂，烘干备用；所述偶联剂的质量为晶须或碳材料质量的3％-5％；