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专利号: 2018112319957
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种球形石墨导热填料,从内到外包括:球形石墨、凝固剂和氧化石墨烯;

所述凝固剂包括水溶性凝固剂;

所述水溶性凝固剂包括具有水溶性并能电离产生阳离子的物质。

2.一种球形石墨导热填料的制备方法,包括下述步骤:将球形石墨与凝固剂混合,将吸附了凝固剂的球形石墨从凝固剂中分离出来;将吸附了凝固剂的球形石墨趁湿与氧化石墨烯混合,分离;

所述凝固剂包括水溶性凝固剂;

所述水溶性凝固剂包括具有水溶性并能电离产生阳离子的物质。

3.根据权利要求1所述的球形石墨导热填料,其特征在于:所述球形石墨的平均粒径为

0.1-500μm。

4.根据权利要求3所述的球形石墨导热填料,其特征在于:所述球形石墨的平均粒径为

1-100μm。

5.根据权利要求4所述的球形石墨导热填料,其特征在于:所述球形石墨的平均粒径为

2-50μm。

6.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述球形石墨的平均粒径为0.1-500μm。

7.根据权利要求6所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述球形石墨的平均粒径为1-100μm。

8.根据权利要求7所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述球形石墨的平均粒径为2-50μm。

9.根据权利要求1所述的球形石墨导热填料,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:水溶性的无机酸、有机酸、无机盐、有机盐中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的球形石墨导热填料,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:阳离子表面活性剂。

11.根据权利要求1所述的球形石墨导热填料,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:季铵盐。

12.根据权利要求1所述的球形石墨导热填料,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:胺基化合物。

13.根据权利要求1所述的球形石墨导热填料,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:羧基化合物。

14.根据权利要求1所述的球形石墨导热填料,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:阳离子聚电解质。

15.根据权利要求1所述的球形石墨导热填料,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:阳离子聚合物。

16.根据权利要求1所述的球形石墨导热填料,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、醋酸、草酸、苹果酸、枸椽酸、酒石酸、抗坏血酸、烷基羧酸钠、氯化钙、氯化钠、氯化镍、氯化铁、氯化钾、硝酸钙、硝酸钠、硝酸镍、硝酸铁、硝酸钾、硫酸钠、硫酸钾、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、聚乙烯亚胺、十六烷基三甲基溴化铵、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、十八烷基硫酸钠或聚二烯丙基二甲基氯化铵中的至少一种。

17.根据权利要求16所述的球形石墨导热填料,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:氯化钙、聚乙烯亚胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵或邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。

18.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:水溶性的无机酸、有机酸、无机盐、有机盐中的至少一种。

19.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:阳离子表面活性剂。

20.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:季铵盐。

21.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:胺基化合物。

22.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:羧基化合物。

23.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:阳离子聚电解质。

24.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:阳离子聚合物。

25.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、醋酸、草酸、苹果酸、枸椽酸、酒石酸、抗坏血酸、烷基羧酸钠、氯化钙、氯化钠、氯化镍、氯化铁、氯化钾、硝酸钙、硝酸钠、硝酸镍、硝酸铁、硝酸钾、硫酸钠、硫酸钾、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、聚乙烯亚胺、十六烷基三甲基溴化铵、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、十八烷基硫酸钠或聚二烯丙基二甲基氯化铵中的至少一种。

26.根据权利要求25所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述水溶性凝固剂包括:氯化钙、聚乙烯亚胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵或邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。

27.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:球形石墨、凝固剂和氧化石墨烯的质量比为(5-50000):(2-20000):(1-10000)。

28.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述水溶性凝固剂的使用形式包括:液态的水溶性凝固剂直接使用或使用水溶性凝固剂溶液。

29.根据权利要求28所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述水溶性凝固剂溶液为氯化钙水溶液、十六烷基三甲基溴化铵醇水溶液、聚乙烯亚胺水溶液、聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液、十八烷基硫酸钠醇水溶液、十八烷基硫酸钠水溶液或硝酸镍水溶液中的至少一种。

30.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:所述氧化石墨烯的使用形式包括:氧化石墨烯分散液。

31.根据权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:将球形石墨与凝固剂混合的浸泡时间≥5min。

32.根据权利要求31所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:将球形石墨与凝固剂混合的浸泡时间为10-60min。

33.根据权利要求28所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:水溶性凝固剂溶液中,水溶性凝固剂的质量分数为0.1%-90%。

34.根据权利要求33所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:水溶性凝固剂溶液中,水溶性凝固剂的质量分数为1%-40%。

35.根据权利要求30所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:氧化石墨烯分散液中,氧化石墨烯的质量分数为0.01%-5%。

36.根据权利要求35所述的球形石墨导热填料的制备方法,其特征在于:氧化石墨烯分散液中,氧化石墨烯的质量分数为0.05%-1%。

37.一种球形石墨/高分子导热复合材料,由包括下述组分的原料制得:权利要求1所述的球形石墨导热填料或权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法制得的球形石墨导热填料,和高分子材料。

38.根据权利要求37所述的球形石墨/高分子导热复合材料,其特征在于:除了球形石墨导热填料和高分子材料外,还包括至少一种制备导热复合材料所需的助剂。

39.根据权利要求38所述的球形石墨/高分子导热复合材料,其特征在于:所述助剂包括增塑剂、增韧剂、阻燃剂或固化剂中的至少一种。

40.根据权利要求37所述的球形石墨/高分子导热复合材料,其特征在于:球形石墨/高分子导热复合材料中球形石墨导热填料的质量分数为1%-80%。

41.根据权利要求40所述的球形石墨/高分子导热复合材料,其特征在于:球形石墨/高分子导热复合材料中球形石墨导热填料的质量分数为5%-40%。

42.根据权利要求41所述的球形石墨/高分子导热复合材料,其特征在于:球形石墨/高分子导热复合材料中球形石墨导热填料的质量分数为20%-40%。

43.根据权利要求37所述的球形石墨/高分子导热复合材料,其特征在于:所述高分子材料包括:热塑性高分子、热固性高分子中的至少一种。

44.根据权利要求37所述的球形石墨/高分子导热复合材料,其特征在于:所述高分子材料包括:橡胶。

45.根据权利要求37所述的球形石墨/高分子导热复合材料,其特征在于:所述高分子材料包括:纤维。

46.根据权利要求37所述的球形石墨/高分子导热复合材料,其特征在于:所述高分子材料包括:聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚甲醛、聚酰亚胺、聚碳酸酯、天然橡胶、丁腈橡胶、有机硅橡胶、氟橡胶、聚乙烯醇、聚乳酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯、聚丁二烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚异丁烯、聚异丁烯酸甘油酯、酚醛树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚芳醚、聚芳酯、聚醚醚酮、聚酯热塑弹性体、聚环氧乙烷、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚砜、有机硅塑料、聚烯烃热塑弹性体中的至少一种。

47.根据权利要求46所述的球形石墨/高分子导热复合材料,其特征在于:所述高分子材料包括:聚酰胺、聚乙烯醇、环氧树脂、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。

48.一种球形石墨/高分子导热复合材料的制备方法,包括下述步骤:将权利要求1所述的球形石墨导热填料或权利要求2所述的球形石墨导热填料的制备方法制得的球形石墨导热填料和高分子材料混合,复合。

49.根据权利要求48所述的球形石墨/高分子导热复合材料的制备方法,其特征在于:除了球形石墨导热填料和高分子材料外,还包括至少一种制备导热复合材料所需的助剂。

50.根据权利要求49所述的球形石墨/高分子导热复合材料的制备方法,其特征在于:所述助剂包括增塑剂、增韧剂、阻燃剂或固化剂中的至少一种。

51.根据权利要求48所述的球形石墨/高分子导热复合材料的制备方法,其特征在于:球形石墨导热填料和高分子材料的质量比为(1-80):(20-99)。

52.根据权利要求51所述的球形石墨/高分子导热复合材料的制备方法,其特征在于:球形石墨导热填料和高分子材料的质量比为(5-40):(60-95)。

53.根据权利要求48所述的球形石墨/高分子导热复合材料的制备方法,其特征在于:所述高分子材料包括:热塑性高分子、热固性高分子中的至少一种。

54.根据权利要求48所述的球形石墨/高分子导热复合材料的制备方法,其特征在于:所述高分子材料包括:橡胶。

55.根据权利要求48所述的球形石墨/高分子导热复合材料的制备方法,其特征在于:所述高分子材料包括:纤维。

56.根据权利要求48所述的球形石墨/高分子导热复合材料,其特征在于:所述高分子材料包括:聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚甲醛、聚酰亚胺、聚碳酸酯、天然橡胶、丁腈橡胶、有机硅橡胶、氟橡胶、聚乙烯醇、聚乳酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯、聚丁二烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚异丁烯、聚异丁烯酸甘油酯、酚醛树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚芳醚、聚芳酯、聚醚醚酮、聚酯热塑弹性体、聚环氧乙烷、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚砜、有机硅塑料、聚烯烃热塑弹性体中的至少一种。

57.根据权利要求56所述的球形石墨/高分子导热复合材料,其特征在于:所述高分子材料包括:聚酰胺、聚乙烯醇、环氧树脂、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。

58.根据权利要求48所述的球形石墨/高分子导热复合材料的制备方法,其特征在于:所述复合的方法包括:溶液复合、原位聚合、熔融复合中的至少一种。