高填充型改性陶瓷复合材料及其制备方法与流程

[0001]
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种高填充型改性陶瓷复合材料及其制备方法。


背景技术：

[0002]
随着现代电子通讯业的迅猛发展，尤其是进入5g时代后电子行业对散热的要求越来越高，这就要求材料导热系数越高越好，也就意味着需要在树脂中添加越来越多的导热粉体材料，但随着粉料含量的增加，产品的可加工性、力学性能，流动性能等会越来越差。因此，研发一种复合材料及其制备方法，以克服上述存在的问题十分有必要。


技术实现要素：

[0003]
针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种高填充型改性陶瓷复合填料及其制备方法。
[0004]
本发明通过以下技术方案加以实现：所述的高填充型改性陶瓷复合材料，其特征在于由以下组分组成：液体树脂、改性的导热填料粉体1000-2500份、陶瓷粉料处理剂0.01-10份，其中，液体树脂与陶瓷粉料处理剂的总量为100份，所述的改性的导热填料粉体的采用以下方法制备：将陶瓷填料粉体加入高速分散机中，分散速度为1500-4000rmp，高剪切下通过雾化喷撒方式将陶瓷粉料处理剂分散在陶瓷填料粉体上，充分混合处理5-10min，然后于100-130℃下处理20min，制得改性的导热填料粉体，该制得的改性的导热填料粉体需在5h内与液体树脂进行混合。
[0005]
所述的高填充型改性陶瓷复合材料，其特征在于改性的导热填料粉体的制备方法中，陶瓷填料粉体与陶瓷粉料处理剂使用的重量比为1000:0.01-10。
[0006]
所述的高填充型改性陶瓷复合材料，其特征在于所述陶瓷填料粉体包括粒径为0.2～2μm的球形导热粉、粒径为5～20μm的球形导热粉、粒径为40～120μm的球形导热粉中的任意两种或三种混合物。
[0007]
所述的高填充型改性陶瓷复合材料，其特征在于所述陶瓷填料粉体具体为氧化铝粉料、氮化铝粉料、氮化硅粉料、氮化硼粉料、碳化硅粉料中的一种或任意几种的混合物。
[0008]
所述的高填充型改性陶瓷复合材料，其特征在于所述陶瓷填料粉体为氧化铝粉料。
[0009]
所述的高填充型改性陶瓷复合材料，其特征在于所述陶瓷粉料处理剂为烷氧基硅烷单体、烷氧基硅烷低聚物、单烷氧基钛酸酯、铝酸酯类、锆酸酯类物质中的一种或任意几种混合物。
[0010]
所述的高填充型改性陶瓷复合材料，其特征在于所述液体树脂选用硅油树脂类或环氧树脂类或聚氨酯类或丙烯酸树脂类。
[0011]
所述的高填充型改性陶瓷复合材料，其特征在于所述液体树脂粘度范围在10～
1000mpa
•
s之间，优选30～500mpa
•
s。
[0012]
所述的高填充型改性陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于采用以下方法制备：在行星机中加入粘度为10～1000mpa
•
s的液体树脂和陶瓷粉料处理剂混合均匀后，加入改性的导热填料粉体，于室温下混合均匀，然后加热升温至物料温度100-150℃的条件下混炼10min-4h后于真空度大于0.095mpa下脱低10min-4h。
[0013]
所述的高填充型改性陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于所述液体树脂与陶瓷粉料处理剂的使用总量为100份，所述陶瓷粉料处理剂的使用量为0.01-10份，所述改性的导热填料粉体的使用量为1000-2500份。
[0014]
本发明采用二次包覆改性的方式即在传统干法改性陶瓷粉体基础上将改性粉体用处理剂进行第二次湿法包覆改性，使粉体包覆完全，提高与液体树脂相容性，从而制备出高填充型改性陶瓷液体复合材料。该粉体处理技术赋予材料优秀的物理性能，可用于制备高导热型高流动性灌封材料，高导热型导热界面材料等等。
具体实施方式
[0015]
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，以便更好的理解本发明。
[0016]
实施例1导热填料粉体的改性：将3000份不同粒径配比的球形氧化铝粉加入高速分散机中，分散速度为2000rmp，高剪切下通过雾化喷撒方式将5份陶瓷粉体处理剂溶液分散在氧化铝粉上，充分混合处理10min，然后110℃处理20min，得到改性陶瓷填料粉。立即进入复合材料制备阶段。
[0017]
复合材料制备：在行星机中加入98份粘度为50mpa
·
s的液体树脂和陶瓷粉料处理剂2份混合均匀后，加入改性的导热填料粉体2000份，将复合材料在室温下混合均匀，然后加热升温至物料温度140℃温度下混炼1h后于真空度大于0.095mpa下脱低1h。
[0018]
实施例2导热填料粉体的改性：将3000份不同粒径配比的球形氧化铝粉加入高速分散机中，分散速度为2000rmp，高剪切下通过雾化喷撒方式将5份陶瓷粉体处理剂溶液分散在氧化铝粉上，充分混合处理10min，然后110℃处理20min，得到改性陶瓷填料粉。放置2h进入复合材料制备阶段。
[0019]
复合材料制备：在行星机中加入98份粘度为50mpa
·
s的液体树脂和陶瓷粉料处理剂2份混合均匀后，加入改性的导热填料粉体2000份，将复合材料在室温下混合均匀，然后加热升温至物料温度140℃温度下混炼1h后于真空度大于0.095mpa下脱低1h。
[0020]
实施例3陶瓷填料粉体改性：将3000份不同粒径配比的球形氧化铝粉加入高速分散机中，分散速度为2000rmp，高剪切下通过雾化喷撒方式将5份陶瓷粉体处理剂溶液分散在氧化铝粉上，充分混合处理10min，然后110℃处理20min，得到改性陶瓷填料粉。放置5h进入复合材料制备阶段。
[0021]
复合材料制备：在行星机中加入98份粘度为50mpa
·
s的液体树脂和陶瓷粉料处理剂2份混合均匀后，加入改性的导热填料粉体2000份，将复合材料在室温下混合均匀，然后加热升温至物料温度140℃温度下混炼1h后于真空度大于0.095mpa下脱低1h。
[0022]
对比例1在行星机中加入98份粘度为50mpa
·
s的液体树脂和陶瓷粉料处理剂2份混合均匀后，加入陶瓷填料粉2000份，将复合材料在室温下混合均匀，然后加热升温至物料温度140℃温度下混炼1h后于真空度大于0.095mpa下脱低1h。
[0023]
对比例2在行星机中加入100份粘度为50mpa
·
s的液体树脂，加入陶瓷填料粉2000份，将复合材料在室温下混合均匀，然后加热升温至物料温度140℃温度下混炼1h后于真空度大于0.095mpa下脱低1h。
[0024]
对上述各实施例和对比例制备的产品，按astm d2196-2015测试复合材料的粘度，结果见表1。
[0025]
表1项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2粘度,cps16.3万17.3万20.7万50.1万团装物流动性好好好非常差无流动性以上所述仅为本发明的较佳实施方式，凡在本发明的申请范围之内所作的任何构造，修改以及原理的等效变化，等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

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