本发明专利技术公开了一种蜂窝状热塑性导热电绝缘复合材料散热结构，包括蜂窝状散热本体，蜂窝状散热本体的蜂窝孔为上下方向竖直设置，所述热塑性导热电绝缘复合材料按重量份计由以下组分混合制成：热塑性树脂50-70份，改性竹纤维15-25份，高导热剂8-15份，介电材料3-10份，偶联剂0.5-1份，交联剂0.4-0.6份，润滑剂0.5-1.5份，抗氧剂0.3-0.8份。本发明专利技术具有高导热性、力学性能优异、高电绝缘性、生产成本低，材料更环保易于降解等优点，可应用于LED散热器和电器散热器等产品。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及散热材料
，特别设及一种蜂窝状热塑性导热电绝缘复合材料 散热结构。
技术介绍
热塑性塑料是一类应用最广的塑料，W热塑性树脂主要成分，并添加各种助剂而 配制成塑料。在一定的溫度条件下，塑料能软化或烙融成任意形状，冷却后形状不变；运 种状态可多次反复而始终具有可塑性，且运种反复只是一种物理变化，热塑性塑料的种类 主要有通用塑料如聚乙締、聚丙締、聚氯乙締、聚苯乙締等，W及工程塑料如聚碳酸醋、聚酷 胺、聚醋、聚苯硫酸等。但运类产品都是W不可再生资源石油为原料，生产过程能耗大，对环 境影响较为严重。同时，生产成本较高，在±壤环境中也不易分解，易造成"白色污染"。因 此，研究该类产品的替代物已十分迫切。 高分子材料电绝缘性能优异，但导热系数非常低，一般为0. 2W/m. K，是金属材料的 百分之一到千分之一，对于一些既要有高导热、同时又有绝缘性要求的应用场合目前比较 常规的方法是在高分子基材料中添加具有高导热系数和高阻抗的无机填料。但采用运种方 法制备的材料，由于导热填料的大量添加使复合材料的力学性能受到了严重的损害，同时 导热性能的提高也不显著，一般很难高于2W/m. K。对于L邸散热器、电器散热器等需要利用 散热器面积快速传热的情况，如果材料的导热系数小，则其在长度方向上的热传导就非常 困难，热量都集中在很小的区域中无法扩散，导致散热器的有效面积没有充分利用，影响了 散热效率。 我国竹资源十分丰富，生产竹塑复合产品，一方面可部分替代塑料产品，提高产品 的低碳、环保性能，另一方面又可降低成本，促进我国竹资源的高效利用，带动竹区经济。但 竹原料与塑料的复合依然面临着很多的技术难题要解决，如竹材是强极性的，亲水性强，而 塑料是非极性的、疏水性强，导致竹材料和塑料间的相容性差，界面结合性能较差。常规的 方法往往采用磨细的竹粉为原料，竹原料在磨碎后，竹纤维结构破坏，竹材原料的良好性能 得不到充分体现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于一种蜂窝状热塑性导热电绝缘复合材料散热结构，具有高导热 性、力学性能优异、高电绝缘性、生产成本低，材料更环保易于降解等优点，可应用于LED散 热器和电器散热器等产品。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是： -种蜂窝状热塑性导热电绝缘复合材料散热结构，包括蜂窝状散热本体，蜂窝状 散热本体的蜂窝孔为上下方向竖直设置，所述热塑性导热电绝缘复合材料按重量份计由W 下组分混合制成：热塑性树脂50-70份，改性竹纤维15-25份，高导热剂8-15份，介电材料 3-10份，偶联剂0. 5-1份，交联剂0. 4-0. 6份，润滑剂0. 5-1. 5份，抗氧剂0. 3-0. 8份。 蜂窝状散热本体，且蜂窝孔为上下方向竖直设置，为热气流提供了顺杨上升通道， 对散热效果有极大的提升。 本专利技术首次采用改性竹纤维作为增强材料和导热通道用于导热电绝缘复合材料 中，替代了原有无机填料，竹纤维的加入不会像无机填料那样破坏导热电绝复合材料的力 学性能，本专利技术的竹纤维具有良好的强度、透气性、耐磨性等特性，竹纤维经改性后用于导 热电绝复合材料中还能增强材料的强度和导热性能，同时竹纤维环保性能较佳易降解，且 生产成本低。为了解决竹材与热塑性树脂结合问题，充分发挥竹纤维的增强导热效用，本发 明W通过特定方法生产的纤维素含量较高的竹纤维为原料，通过表面改性（导热添加剂、 偶联剂的使用）及各种添加剂（交联剂、润滑剂等）的联合应用，使竹纤维与热塑性树脂通 过表面分子相互渗透和缠绕作用，形成竹塑复合材料。该材料具有强度高、导热性能优异、 环保性能较佳、生产成本低等特点。 作为优选，所述热塑性树脂选自聚乙締、聚丙締、聚氯乙締、聚苯乙締、聚碳酸醋、 聚苯硫酸、聚对苯二甲酸乙二醇醋、聚对苯二甲酸下二醇醋、聚酷胺中的一种或几种。 作为优选，所述的改性竹纤维通过W下工艺制备而得： (1)将竹颗粒放入质量浓度为10-15%的氨氧化钢溶液中加热至100-150°c蒸煮 1-2h，再将蒸煮过的竹颗粒渐干，放置到蒸汽爆破机中，蒸汽爆破机中导入的水蒸气溫度控 制在140-160°C，压力控制在0. 4MPa-0. 6MPa，处理时间为20-30分钟； (2)打开蒸汽爆破机的放料阀，使蒸汽爆破机中物料爆破喷出，获得竹纤维； (3)将竹纤维在70-90°C下烘干；[001引 （4)将步骤（3)制备得到的竹纤维在-10°c~-5°c下与溶剂混合均匀获得混合液， 所述混合液中竹纤维的质量百分比为10-30%，余量为溶剂；将占竹纤维质量2-10%的表 面处理后的高导热粉体加入混合液中，边揽拌边升溫至70-80°C，反应30-40min后过滤烘 干，制得改性竹纤维。[001引步骤（4)中所述溶剂各组分的质量配比为：氨氧化钢8%，尿素12%，余量为水。 高导热粉选自纳米氮化棚、纳米氮化侣、纳米氮化娃中的一种或几种。高导热粉体表面处理 的过程为：将质量浓度为30-50 %的硅烷偶联剂无水乙醇溶液与高导热粉体在50-70°C下 混合20-40min，然后加热至80-100°C蒸发去除乙醇，硅烷偶联剂的用量为高导热粉体重量 的1-1.5%。通过高导热粉体表面处理使竹纤维与高导热粉体更容易结合。 本专利技术采用上述特定的方法生产获得了改性竹纤维，该改性竹纤维具有良好的强 度、透气性、导热性等特性，同时配合偶联剂的使用，有效解决了竹材与热塑性树脂不易结 合问题。生产过程简易、环保，成本低。 通过爆破后，可得到纤维的含量提高，更加疏松，部分木质素溶解在水中，氨氧化 钢蒸煮的目的能促使木质素和纤维素分离。 作为优选，所述无机填料选自碳酸巧、二氧化娃、二氧化铁、氧化锋、滑石粉、硫酸 领晶须中的一种或几种。 作为优选，所述高导热剂由10-30wt%的改性碳纳米管和70-90wt%的高导热粉 组成，高导热粉选自纳米氮化棚、纳米氮化侣、纳米氮化娃中的一种或几种。 本专利技术针对常规导热材料散热效果的不足进行改进，高导热剂由10-30wt%的改 性碳纳米管和70-90wt%的高导热粉组成，碳纳米管本身具有较好得散热性能，能提高材料 的导热性能，碳纳米管的使用在提高导热效果的同时还能增强产品的强度，高导热粉具有 优异的导热性能，改性碳纳米管在热塑性树脂基体中连成网状，形成骨架，为高导热粉提供 分散基体，高导热粉附着在碳纳米管壁上，形成高效散热网，从而提高产品的导热性能。改 性碳纳米管的量需要严格控制，多了容易影响绝缘性。此外，改性竹纤维分散在基体树脂中 作为导热通道，进一步提高了复合材料的导热性能。 作为优选，所述改性碳纳米管的制备方法步骤如下： (1)将碳纳米管、质量浓度30-50 %的二甲基甲酯胺溶液及酸溶液按照Ig: 10-20血：8-12血的料液比混合，控制溫度35-45Γ下揽拌混合30-50min，过滤，分别用水和 无水乙醇洗涂，80-100°C下真空干燥30-60min得初级改性碳纳米管；所述酸溶液为质量浓 度10-20%的硝酸与质量浓度5-10%的憐酸按照1:1的体积比的混合物； (2)将初级改性碳纳米管与质量浓度50-60%的高氯酸按照Ig :20-30mL的料液当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蜂窝状热塑性导热电绝缘复合材料散热结构，包括蜂窝状散热本体，蜂窝状散热本体的蜂窝孔为上下方向竖直设置，其特征在于，所述热塑性导热电绝缘复合材料按重量份计由以下组分混合制成：热塑性树脂50‑70份，改性竹纤维15‑25份，高导热剂8‑15份，介电材料3‑10份，偶联剂0.5‑1份，交联剂0.4‑0.6份，润滑剂0.5‑1.5份，抗氧剂0.3‑0.8份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚敬，张思灯，蒋红亮，
申请(专利权)人：杭州杭复新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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