專利名稱：一種高導熱酚醛樹脂及制備方法
技術領域：
本發明涉及一種高導熱酚醛樹脂復合材料及制備方法，所制備的高導熱酚醛樹脂復合材料具有超高的導熱性能，是制造板式換熱器等的良好材料，而且可廣泛應用于汽車、電子、家電設施等領域。
背景技術：
隨著科學技術和工業生產的發展，導熱材料廣泛應用于電子電氣，電子信息，換熱工程等領域。傳統的導熱材料大部分是金屬(Ag、Cu和Al等)和金屬氧化物(Al2O3和MgO等)。然而大多數金屬材料的抗腐蝕性差，雖然采用防腐涂層和合金等技術，提高了金屬的抗腐蝕性能，但卻大大降低材料的導熱性能，從而限制其在化工等領域的應用。高分子材料由于其具有優良的力學性能和耐腐蝕性能，被人們廣泛用來代替傳統的金屬材料，但高分子材料是熱的不良導體，所以提高高分子材料的導熱性能引起人們越來越廣泛的關注。提高高分子材料導熱性能主要有以下兩種途徑一種是合成具有高導熱系數的本征導熱高分子材料，如具有良好導熱性能的聚苯胺、聚乙炔和聚毗咯等。但這些種導熱高分子材料合成工藝繁瑣、加工困難，因此限制其大規模應用。另一種是使用具有高導熱性能的金屬或無機填料填充聚合物材料。這種方法具有價格低廉和易加工成型等優點，以應用于某些特殊領域。在無機填料中，石墨的熱導率與金屬接近。石墨是廣泛存在于自然界中的一種礦物，以電子、聲子雙重機制共同作用而具有良好的導熱性。碳纖維、碳納米管的開發推廣，使導熱復合材料的研究取得突破性進展，但因價格昂貴，只能在高技術領域中應用。因此尋找新的方法，采用不同的填料組合方式，使用少量的碳纖維，碳納米管就能得到性能優異的導熱材料成為研究的熱點。

發明內容
本發明的目的在于，針對現有技術的不足，提供一種高導熱酚醛樹脂復合材料及制備方法。以熱塑性酚醛樹脂為基體，加入導熱填料，固化劑，攪拌均勻，干燥，壓機壓片，得到具有超高的導熱性能的酚醛樹脂復合材料。為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是—種高導熱酚醛樹脂復合材料，它包含有(質量份數):熱塑性酚醛樹脂基體100份導熱填料1(Γ400份固化劑5 20份所述的熱塑性酚醛樹脂基體軟化點85 120 °C。所述的導熱填料包括天然鱗片石墨10 100Mm,球形石墨10 100Mm,碳纖維,碳納米管和酸化處理的碳納米管的一種或多種混合物填料。所述的固化劑包括苯胺、六次甲基四胺或三聚氰胺。
本發明的一種高導熱酚醛樹脂復合材料及制備方法包括如下步驟步驟I :用乙醇溶劑將熱塑性酚醛樹脂溶解；步驟2 :用乙醇溶劑將固化劑溶解；步驟3 :將溶解的熱塑性酚醛樹脂和固化劑混合；步驟4 :將導電填料加入混合溶劑中，利用攪拌機混合；步驟5 :將混合體系置于烘箱中干燥，得到復合材料前驅體粉末。步驟6 :前驅體粉末在壓機中8(Tl20°C預熱20 40 min，然后在溫度14(Tl60°C，壓 力20 40 MPa，熱壓20 40 min，最后在溫度ΠΟ ΟΟ ，壓力20 40 MPa熱壓20 40 min。本發明的一種高導熱酚醛樹脂復合材料，通過適當的組合導熱填料的種類和比例，具有高傳導的優異特征。


圖I為實施例I制備高導熱酚醛樹脂復合材料的工藝路線圖。
具體實施例方式以下對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。熱塑性酚醛樹脂具體例子中包括熱塑性酚醛樹脂(軟化點85、5 0C),熱塑性酚醛樹脂(軟化點95 105 °C)和熱塑性酚醛樹脂(軟化點115 120 V)。市場上采購分別對應以上軟化點采用昆益樹脂材料科技有限公司的KT-3530F，德陽恒鑫化工實驗廠的2123和山東圣泉化工股份有限公司的PF-8001。實施例I將100 g熱塑性酚醛樹脂(軟化點85、5 °C)，5 g六次甲基四胺分別加入乙醇溶齊U，溶解后混合，向混合溶液中加入70 g天然鱗片石墨(lOOMffl)，攪拌均勻。將混合溶液放到烘箱中干燥，得到復合材料前驅體粉末。將前驅體粉末在壓機中80°C預熱20 min，然后在溫度140°C，壓力20 MPa熱壓20 min，最后在溫度170°C，壓力20 MPa熱壓20 min。得到的樣品進行導熱性能的測試。對比例I將100 g熱塑性酚醛樹脂(軟化點85 95 °C )在壓機中80°C預熱20 min，然后在溫度140°C，壓力20 MPa熱壓20 min，最后在溫度170°C，壓力20 MPa熱壓20 min。得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例2實施方法和實施例I相同，不同的是采用熱塑性酚醛樹脂(軟化點95 105 V)。得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例3實施方法和實施例I相同，不同的是熱塑性酚醛樹脂(軟化點115 120 V)。得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例4實施方法和實施例I相同，不同的天然鱗片石墨(IOOMm)的含量為10 g。得到的樣品進行導熱性能的測試。
實施例5實施方法和實施例I相同，不同的是天然鱗片石墨(IOOMm)的含量為400 g。得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例6實施方法和實施例I相同，不同的是六次甲基四胺的含量為20 g，天然鱗片石墨(IOOMffl)的含量為400 g。得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例7實施方法和實施例I相同，不同的是將前驅體粉末在模具中120°C預熱40 min，然后在溫度160°C，壓力40 MPa熱壓40 min，最后在溫度200°C，壓力40 MPa熱壓40 min。得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例8實施方法和實施例I相同，不同的是將固化劑改為苯胺，得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例9實施方法和實施例I相同，不同的是將固化劑改為三聚氰胺，得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例10實施方法和實施例I相同，不同的是將天然鱗片石墨的尺寸改為lOMffl，得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例11實施方法和實施例I相同，不同的是將天然鱗片石墨改為球形石墨，直徑為lOMffl，得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例12實施方法和實施例I相同，不同的是將天然鱗片石墨改為球形石墨，直徑為lOOMffl，得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例13實施方法和實施例I相同，不同的是將加入的天然鱗片石墨改為碳纖維，得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例14實施方法和實施例I相同，不同的是將加入的天然鱗片石墨改為碳納米管，得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例15實施方法和實施例I相同，不同的是將加入的天然鱗片石墨改為酸化的碳納米管，得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例16實施方法和實施例I相同，不同的是將加入的70 g天然鱗片石墨(IOOMm)改為60g鱗片石墨(IOMm)和10 g球形石墨(10 Mm)的混合物,得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例17實施方法和實施例I相同，不同的是將加入的70 g天然鱗片石墨(IOOMm)改為60g鱗片石墨(100 Mm)和10 g球形石墨(10 Mm)的混合物,得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例18實施 方法和實施例I相同，不同的是將加入的70 g天然鱗片石墨(IOOMm)改為60g鱗片石墨(100 Mm)和10 g球形石墨(IOOMm)的混合物,得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例19實施方法和實施例I相同，不同的是將加入的70 g天然鱗片石墨(IOOMm)改為60g鱗片石墨(IOOMffl)和10 g碳纖維的混合物，得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例20實施方法和實施例I相同，不同的是將加入的70 g天然鱗片石墨(IOOMm)改為60g鱗片石墨(IOOMffl)和10 g碳納米管的混合物，得到的樣品進行導熱性能的測試。實施例21實施方法和實施例I相同，不同的是將加入的70 g天然鱗片石墨(IOOMm)改為60g鱗片石墨(IOOMffl)和10 g酸化的碳納米管的混合物，得到的樣品進行導熱性能的測試。下表是本發明高導熱酚醛樹脂材料實施例的導熱性能表
權利要求
1.一種高導熱酚醛樹脂復合材料，其特征在于，由熱塑性酚醛樹脂基體，導熱填料和固化劑制成，所述的質量份數用量如下 熱塑性酚醛樹脂基體100份 導熱填料1(Γ400份 固化劑5 20份。
2.按照權利要求I中所述的一種高導熱酚醛樹脂復合材料，其特征在于，所述的熱塑性酚醛樹脂基體軟化點為85 120 °C。
3.按照權利要求I中所述的一種高導熱酚醛樹脂復合材料，其特征在于，所述的導熱填料包括天然鱗片石墨l(Tl00Mm，球形石墨l(Tl00Mm，碳纖維，碳納米管和酸化處理的碳納米管的一種或多種混合物填料。
4.按照權利要求I中所述的一種高導熱酚醛樹脂復合材料，其特征在于，所述的固化劑包括苯胺、六次甲基四胺或三聚氰胺。
5.按照權利要求I中所述的一種高導熱酚醛樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟用乙醇溶劑分別將熱塑性酚醛樹脂和固化劑溶解，加入導熱填料，攪拌均勻后置于烘箱中干燥，得到前驅體粉末；將前驅體粉末在壓機中8(Tl20°C預熱2(T40 min，然后在溫度14(Tl60°C，壓力20 40 MPa熱壓20 40 min，最后在溫度17(T200°C，壓力20 40MPa 熱壓 20 40 min。
全文摘要
一種高導熱酚醛樹脂復合材料組分及制備方法，屬于復合材料領域。該復合材料由熱塑性酚醛樹脂基體、導熱填料和固化劑制成，其制備方法是用乙醇溶劑將熱塑性酚醛樹脂和固化劑溶解，加入導熱填料，攪拌均勻后置于烘箱中干燥，得到前驅體粉末。將前驅體粉末在壓機中80~120℃預熱20~40 min，然后在溫度140~160℃，壓力20~40 MPa，熱壓20~40 min，最后在溫度170~200℃，壓力20~40 MPa熱壓20~40 min。本發明得到的酚醛樹脂具有超高的導熱性能，是制造板式換熱器等的良好材料,而且可廣泛應用于汽車、電子、家電設施等領域。
文檔編號C08K7/00GK102850717SQ20121036625
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者于中振, 嚴棟, 馬慧玲 申請人:北京化工大學