【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料制备，主要涉及一种胶黏剂即导热胶的制备，特别涉及一种碳纳米管/导热胶的制备及其应用。
技术介绍
1、导热胶，又称导热硅胶，是以有机硅胶为主体，通过添加填充料、导热材料等高分子材料，其具有较高的导热性能（散热性能）和优良的粘结性等优点，广泛用于电子元器件。而随着电子元器件的发展，其对导热胶的要求也随之提高。导热胶作为电子器件连接中必不可少的材料，需要其具有较高的散热系数，从而为电子产品在使用过程中提供一定的安全保障，此外，导热胶所具有的优异的粘结性和耐老化等特点也可提高电子产品的使用性能和寿命。
2、碳纳米管(carbon nanotube，cnt)是由单层或多层石墨片卷曲而形成，其直径大约为几十纳米，而长度可以达到几到几十微米，其特有的结构使其具有良好的电性能、导热性能以及其他特性。这些优异的性能则赋予碳纳米管许多潜在的用途，例如碳纳米管可以作为填充物从而制备导热胶。目前基于碳纳米管的导热胶也备受研究者的青睐，单纯的碳纳米管填充聚合物树脂得到的导热胶其导热性能不高，并且碳纳米管在树脂基体中的分散性也较差，现有方法中大部分是在碳纳米管上负载银，从而提高其性能，但是银本身价格较贵，微米级的银则容易被氧化，此外这也提高了导热胶的成本。此外，经过处理的碳纳米管表面会残留多余的表面活性剂，这会影响胶材的固化，从而破坏导电胶的强度。
3、因此，本专利技术提出了一种碳纳米管/导热胶的制备及其应用，具体而言，先选取五种连续的元素化合物，制备得到了粒径小、催化特性好的高熵mof，然后选取乙腈和炭黑作为
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种碳纳米管/导热胶的制备及其应用，即负载钼/铼的碳纳米管作为导热/导电填料加入到改性后的树脂基体中，从而制得具有导热导电性能优异、粘结特性好、力学性能高等优点的导热胶。具体合成步骤如下：
2、s1、高熵mof催化剂的制备：取25-30 mln,n-二甲基甲酰胺、3-3.5 ml乙醇、1.5-2ml去离子水置于烧杯中，然后加入0.2-0.3 g的γ-环糊精搅拌使其溶解，称取0.05-0.12 g的钼酸钠、0.03-0.11 g的氯化锰、0.01-0.13 g的氯化铁、0.05-0.15g的六水氯化钴、0.08-0.13 g的硝酸镍倒入先前溶液中，超声3-5 min进行溶解；随后于55-65 ℃下磁力搅拌7-9h，反应结束后用无水乙醇离心洗涤3-5次，而后将沉淀放入60 °c烘箱中干燥4-6 h，将得到的固体置于管式炉中，升温速率为10 ℃/min，氮气气氛下于460-680 ℃煅烧3 h、保温1 h，冷却后取出固体，得到高熵mof即mo/mn/fe/co/ni-mof；该步骤中γ-环糊精作为配体，由于其结构为刚性结构，具有较大的空间位阻，受外界电子效应的影响较小，因此更有利于金属的负载；此外，所选取的五种元素最外层电子数递增，多金属间也具有协同作用，具有更好的催化性能；
3、s2、碳纳米管的制备：取10-15 ml乙腈和3.2-4.5 g炭黑作为碳源溶于15-30 ml由去离子水和无水乙醇体积比为9:1配制的混合溶剂中，然后加入0.03-0.08 g由步骤s1制备的mo/mn/fe/co/ni-mof，超声分散3-5 min后将混合溶液倒入反应釜中使其充满反应釜体积的25%-45%，于180-300 ℃下进行水热反应8 h，反应完成后用去离子水进行洗涤，放入烘箱在50-70 ℃的干燥12 h，即可获得管径小纯度高的碳纳米管cnts；该步骤中高熵mof不仅可以作为催化剂有效促进碳纳米管的生长，此外mof结构作为框架能影响碳纳米管的生长方向，这主要是因为mof中的五种元素作为副族过渡元素，可以很好的溶解碳，进一步影响原子的排列，从而影响碳纳米管的结构；
4、s3、多官能团碳纳米管的制备：将0.6-1.2 g的cnts加入到30-60 ml由浓硫酸和浓硝酸按体积比3:1配制的混合酸溶液中，然后置于三口烧瓶中，在70-75 ℃下搅拌1-2 h，用去离子水进行洗涤直到ph=6-8，将所得滤饼在真空干燥箱中50℃下干燥24 h，取得到的固体粉末0.45-0.55 g置于三口烧瓶中，加入45-65 ml的乙二胺，通入氮气进行保护，在80℃下搅拌0.5-1 h，然后用无水乙醇和水进行多次洗涤，将产物在真空干燥箱中50 ℃下干燥24 h，即可获得表面含有氨基、羧基等官能团的碳纳米管（r-cnts，r为羧基、氨基、羟基）；该步骤处理后的碳纳米管，其表面产生大量的羧基、氨基等官能团，这为金属的负载提供了更多的位点，有利于吸附金属离子；此外，多官能团的存在也使碳管分散性得到了很大提高，相比于未处理的碳管，解决了其容易团聚、分散不均匀的问题，有利于其在其他基体材料中的分散，从而形成更紧密的网络结构；
5、s4、功能化碳纳米管的制备：取0.3-0.6 g步骤s3所得碳纳米管r-cnts溶于40-60ml无水乙醇溶剂中，在60-80 ℃下搅拌3-3.5 h，分散均匀后加入浓度为0.1-0.15 m的五氯化铼溶液10-15 ml和0.1-0.3 m的钼酸钠溶液10-15 ml，随后在27-35 ℃下搅拌0.4-0.5h，然后烘干，将得到的固体置于管式炉中，升温速率为10 ℃/min，氮气气氛下在500-600℃下煅烧3 h，反应完成后多次洗涤，从而得到负载钼/铼的碳纳米管（mo/re-cnts）；该步骤处理后的碳纳米管负载了钼和铼，使得材料的导电导热性能也得到提高；此外，钼和铼在碳纳米管中的分布较好，并未发生明显的团聚，这是因为羧基等官能团的存在；
6、s5、改性树脂基体的制备：取4.8-10.5 g双酚f型环氧树脂，在100-130 ml无水乙醇中进行溶解，在300 rpm、60℃下搅拌使环氧树脂完全溶解于溶剂中，然后按一定比例加入0.32-0.87 g的固化剂单氰胺和0.12-0.63 g的促进剂1-氨基乙基-2-甲基咪唑，调整转速为500 rpm不断搅拌使其溶解；在溶解好的环氧树脂基体中加入1-3 g的滑石粉，搅拌15-30 min后加入0.6-1.3 ml左右的kh550，在50℃下搅拌3 h，得到改性环氧树脂基体；通过对树脂和有机溶剂的种类进行筛选，从而保证了步骤s4制得的填料可以与该步骤中得到的树脂基体得到均匀的混合；滑石粉的分散性较强，加入到环氧树脂中可以使体系内部产生更加紧密的结构，从而提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：具体合成步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：所述步骤S1中γ-环糊精的加入量为0.3 g，钼酸钠为0.086 g、氯化锰为0.048 g、氯化铁为0.016 g、六水氯化钴为0.065 g，硝酸镍为0.105 g。
3.根据权利要求2所述的一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：所述步骤S2中乙腈的加入量为10 ml，炭黑为3.6 g，混合溶剂为20 ml，Mo/Mn/Fe/Co/Ni-MOF为0.06 g。
4.根据权利要求3所述的一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：所述步骤S3中的CNTs加入量为0.88 g，所得粉末的添加量为0.52 g，乙二胺为50 ml。
5.根据权利要求3所述的一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：所述步骤S4中R-CNTs加入量为0.45 g，无水乙醇的加入量为50 ml。
6.根据权利要求5所述的一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：所述步骤S4中加入浓度为0.11 M的五氯化铼溶液13 ml、浓
7.根据权利要求6所述的一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：所述步骤S5中的环氧树脂选择双酚F型、有机溶剂选择无水乙醇；环氧树脂、固化剂、促进剂添加量分别为90wt%、8 wt%、2 wt%。
8.根据权利要求7所述的一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：所述步骤S5中的环氧树脂的添加量为9 g、滑石粉为1 g、KH550为0.6 ml。
9.根据权利要求8所述的一种碳纳米管导热胶的制备及其研究，其特征在于：所述步骤S6中的Mo/Re-CNTs添加量为0.3 g，树脂加入量为10 ml。
...【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：具体合成步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：所述步骤s1中γ-环糊精的加入量为0.3 g，钼酸钠为0.086 g、氯化锰为0.048 g、氯化铁为0.016 g、六水氯化钴为0.065 g，硝酸镍为0.105 g。
3.根据权利要求2所述的一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：所述步骤s2中乙腈的加入量为10 ml，炭黑为3.6 g，混合溶剂为20 ml，mo/mn/fe/co/ni-mof为0.06 g。
4.根据权利要求3所述的一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：所述步骤s3中的cnts加入量为0.88 g，所得粉末的添加量为0.52 g，乙二胺为50 ml。
5.根据权利要求3所述的一种碳纳米管/导热胶的制备，其特征在于：所述步骤s4...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭涛，邹文涛，
申请(专利权)人：深圳市艾力邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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