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石墨烯复合高分子功能材料关键技术开发

发布时间: 2022-11-27

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 新技术
行业领域:
新材料技术
成果介绍
目前,绝大多数导热高分子复合材料都是通过添加大量导热填料从而使复合材料具有一定的热导率,然而过高的填充量严重影响高分子复合材料的流动性,尤其对于流动性能极差的聚苯醚基体树脂,添加大量导热填料更是使得聚苯醚导热复合材料的制备极其困难。此外,采用传统的双螺杆挤出熔融共混法制备高分子导热复合材料不利于导热填料在基体树脂中的分散,尤其是不利于石墨烯等比表面积大、密度小的导热填料在基体树脂中的分散,因此需要填充大量的导热填料从而使得复合材料具备一定的热导率,但大量的填充就会使得复合材料的机械性能大幅下降,同时严重降低复合材料的加工流动性,从而严重限制其工业应用。 厦门大学石墨烯工程与产业研究院吐松/李佳楠团队的成果:石墨烯复合高分子功能材料关键技术开发。
成果亮点
在本发明的一个优选实施方案中,其特征在于:石墨烯为工业级石墨烯,通过物理手段剥离制得,层数3~10层,粒径5-50μm,价格低廉,具有广阔的市场应用前景。 在本发明的一个优选实施方案中,其特征在于:超声分散过程所使用的超声频率为40-50kHz,超声时间***~4h。 通过本发明提供的方法,可以使石墨烯很好地分散在聚苯醚合金基体树脂中,从而在低添加量下就能赋予复合材料较高的热导率同时保持其力学性能基本不变,而且对复合材料的流动性影响较小,对其加工成型影响不大。本发明提供的方法工艺简单,所使用的三种溶剂(甲醇、甲苯、NMP)通过简单蒸馏的方式即可实现三种溶剂的循环利用,且甲醇沸点较低,回收再用时能耗很低。最重要的是相较添加传统导热填料的导热复合材料,该聚苯醚合金复合材料仅需少量的石墨烯导热填料即可使复合材料获得较高的热导率和良好的机械性能,且添加的石墨烯为通过物理剥离法制备的工业级石墨烯,原料成本较低。相比于使用双螺杆挤出机的传统熔融共混法制备的复合材料,该方法制得的复合材料性能更为优良,且复合材料制备过程不需要添加各种加工助剂(偶联剂、分散剂、润滑剂和相容剂等)。
团队介绍
厦门大学石墨烯工程与产业研究院吐松/李佳楠团队 吐松2006年12月至今在厦门大学任教,2013年入选福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划。 研究方向 精细化工(精细化学品合成新技术、新方法);环境友好精细有机合成(绿色化学合成);生物制基精细化学品开发;功能材料的制备与研究(石墨烯及二维材料)。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”新材料产业科技服务团(江西) (中国材料研究学会) 评价时间:2022-11-28

胡振鹏

石墨烯联盟

秘书长

综合评价

该成果只是采用溶液法制备石墨烯高分子材料,与传统的熔融法相比,最大的优点就是能够实现石墨烯在高分子基体的均匀分散,但该工艺,在生产效率、有机溶剂的环保问题、剪切力、杂质问题,都需要进一步完善优化。
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