[发明专利]原位热还原聚芳醚腈/氧化石墨烯导热复合薄膜制备技术

摘要

本发明涉及一种原位热还原聚芳醚腈/氧化石墨烯高导热复合薄膜的制备技术。该导热复合薄膜由聚芳醚腈和氧化石墨烯通过原位热还原得到，通过改变聚芳醚腈与氧化石墨烯的添加比例可得到一系列具有不同导热性能的复合薄膜，导热系数38‑45w/mK，拉伸强度达到80～120MPa,实现了导热、力学性能的可控调节，以便应用于不同的环境与领域。同时对不同结构的聚芳醚腈复合薄膜进行热拉伸可进一步提升其性能。本发明制备的原位热还原聚芳醚腈/氧化石墨烯高导热复合薄膜质量轻、加工简易，可进行工业化批量生产。该导热材料属于有机高分子导热材料技术领域，可作为高强度导热材料应用于电子、航天航空等领域。

主权项

一种原位热还原聚芳醚腈/氧化石墨烯导热复合薄膜，其特征在于：该导热薄膜为聚芳醚腈和氧化石墨烯复合经原位热还原后得到的纳米复合材料，可通过改变氧化石墨烯的添加量来调控其导热性能，与此同时，通过对不同结构的聚芳醚腈进行热拉伸等加工方法来进一步提高复合薄膜的性能，该复合薄膜的制备步骤如下：步骤(1)将氧化石墨烯溶于N‑甲基吡咯烷酮中，常温常压下连续超声1～3h，得到浓度5～25mg/mL均匀分散的氧化石墨烯溶液；步骤(2)将聚芳醚腈(PEN)溶于步骤(1)得到的氧化石墨烯溶液中，在60～100℃下连续搅拌1～3h，得到浓度为25～50mg/mL的聚芳醚腈/氧化石墨烯混合溶液；步骤(3)将步骤(2)得到的聚芳醚腈/氧化石墨烯混合溶液在60～80℃下连续超声1～3h，得到均匀的聚芳醚腈/氧化石墨烯混合溶液；步骤(4)将步骤(3)得到的均匀的聚芳醚腈/氧化石墨烯混合溶液通过流延成膜的方法倾倒在水平放置的玻璃板上；步骤(5)将步骤(4)得到的流延膜放置于烘箱中经程序升温缓慢蒸发溶剂后得到聚芳醚腈/氧化石墨烯复合薄膜，升温程序为：80℃(1h),100℃(1h),120℃(2h),160℃(2h)；步骤(6)将步骤(5)得到的聚芳醚腈/氧化石墨烯复合薄膜放置于烘箱中经200℃原位热还原后得到原位热还原聚芳醚腈/氧化石墨烯导热复合薄膜；得到的原位热还原聚芳醚腈/氧化石墨烯导热复合薄膜的力学强度为80～120MPa,导热系数38～45w/mK。