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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201721277518.5 (22)申请日 2017.09.30 (73)专利权人 深圳市聚华太科技有限公司 地址 518110 广东省深圳市龙华新区观澜 街道松元厦社区向西新围112号1栋 专利权人 深圳中科碳元新材料技术有限公 司 (72)发明人 郑超张宏王邦建 (74)专利代理机构 深圳市君胜知识产权代理事 务所(普通合伙) 44268 代理人 王永文刘文求 (51)Int.Cl. C08K 9/10(2006.01) C08K 9/06(2006.01) C08K 9/。
2、04(2006.01) C08K 9/02(2006.01) C08K 3/08(2006.01) C08K 3/04(2006.01) C09K 5/14(2006.01) (54)实用新型名称 一种石墨烯包覆复合导热填料 (57)摘要 本实用新型公开了一种石墨烯包覆复合导 热填料， 其中， 包括由内而外依次包覆的铜粉层、 偶联剂层、 石墨烯层及有机包覆层。 本实用新型 的石墨烯包覆复合导热填料导热性能优异， 铜粉 不易被氧化， 辐射散热性能好， 可以广泛用于各 种导热高分子材料如复合导热塑料中， 使得复合 导热塑料具有高导热和高散热性能， 解决了现有 金属复合导热塑料中金属易氧化、 分散效。
3、果差导 致的导热效果不佳的问题。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 207845543 U 2018.09.11 CN 207845543 U 1.一种石墨烯包覆复合导热填料， 其特征在于， 包括由内而外依次包覆的铜粉层、 偶联 剂层、 石墨烯层及有机包覆层， 所述铜粉层的材料为铜粉， 所述偶联剂层的材料为偶联剂， 所述石墨烯层的材料为石墨烯， 所述有机包覆层的材料为树脂； 所述铜粉层的材料为片状铜粉。 2.根据权利要求1所述的石墨烯包覆复合导热填料， 其特征在于， 所述片状铜粉， 纯度 99%， 厚度为100-1000nm， 平均粒径1-50 m。 3.根据权利要求1所述的石墨烯包。
4、覆复合导热填料， 其特征在于， 所述偶联剂层的材料 为硅烷偶联剂、 钛酸酯偶联剂中的一种。 4.根据权利要求1所述的石墨烯包覆复合导热填料， 其特征在于， 所述石墨烯层的材料 为石墨烯、 氧化石墨烯、 改性石墨烯、 改性氧化石墨烯中的一种。 5.根据权利要求1所述的石墨烯包覆复合导热填料， 其特征在于， 所述有机包覆层的材 料为聚乙烯醇、 脲醛树脂、 三聚氰胺甲醛树脂、 环氧树脂、 聚氨酯、 聚丙烯酰胺、 聚酰胺、 聚酯 中的一种。 6.根据权利要求1所述的石墨烯包覆复合导热填料， 其特征在于， 所述偶联剂层厚度为 1-20nm， 石墨烯层厚度为10nm-500nm， 有机包覆厚度为10nm-。
5、1000nm。 权利要求书 1/1 页 2 CN 207845543 U 2 一种石墨烯包覆复合导热填料 技术领域 0001 本实用新型涉及复合导热材料， 具体涉及一种石墨烯包覆复合导热填料。 背景技术 0002 导热塑料是以PP、 ABS、 PC、 PA、 PPA、 PBT、 LCP、 PPS、 PEI、 PEEK等通用塑料或工程塑料 为基材， 将高导热复合材料添加在塑料基材中共混复合、 通过热传导改性而成的新型高性 能塑料。 相对于金属导热材料， 导热塑料具有容易加工、 质量轻、 热辐射率高等优点， 现已广 泛使用。 0003 金属具有较强的导热性， 十分适合加入塑料中， 提升其导热性， 。
6、但Cu、 Al等金属容 易氧化， Ag、 Au等价格昂贵， 造成金属在导热塑料中应用面较窄； 而且金属无任何极性基团， 导致金属在塑料中的分散效果较差， 进一步降低金属复合导热速率的热导率。 0004 因此， 现有技术还有待于改进和发展。 实用新型内容 0005 鉴于上述现有技术的不足， 本实用新型的目的在于提供一种石墨烯包覆复合导热 填料， 旨在解决现有金属复合导热塑料中金属易氧化、 分散效果差导致导热效果不佳的问 题。 0006 本实用新型的技术方案如下： 0007 一种石墨烯包覆复合导热填料， 其中， 包括由内而外依次包覆的铜粉层、 偶联剂 层、 石墨烯层及有机包覆层， 所述铜粉层由铜粉。
7、制成， 所述偶联剂层由偶联剂制成， 所述石 墨烯层由石墨烯材料制成， 所述有机包覆层由树脂材料制成。 0008 所述的石墨烯包覆复合导热填料， 其中， 所述铜粉层由片状铜粉制成。 0009 所述的石墨烯包覆复合导热填料， 其中， 所述片状铜粉， 纯度99%， 厚度为100- 1000nm， 平均粒径1-50 m。 0010 所述的石墨烯包覆复合导热填料， 其中， 所述偶联剂层由硅烷偶联剂、 钛酸酯偶联 剂中一种或多种制成。 0011 所述的石墨烯包覆复合导热填料， 其中， 所述石墨烯层由石墨烯、 氧化石墨烯、 改 性石墨烯、 改性氧化石墨烯中一种或多种制成。 0012 所述的石墨烯包覆复合导热。
8、填料， 其中， 所述有机包覆层由聚乙烯醇、 脲醛树脂、 三聚氰胺甲醛树脂、 环氧树脂、 聚氨酯、 聚丙烯酰胺、 聚酰胺、 聚酯中的一种或多种制成。 0013 所述的石墨烯包覆复合导热填料， 其中， 所述偶联剂层厚度为1-20nm， 石墨烯层厚 度为10nm-500nm， 有机包覆厚度为10nm-1000nm。 0014 有益效果： 本实用新型提供的石墨烯包覆复合导热填料， 包括由内而外依次包覆 的铜粉层、 偶联剂层、 石墨烯层及有机包覆层， 由热导率极佳的铜粉和同样具有极高热导率 的石墨烯作为导热主体， 同时石墨烯包覆金属可以现在可显著降低铜被氧化的几率， 偶联 剂层和有机包覆层可增加复合导热。
9、填料在复合导热材料中的分散性， 能够极大的提高复合 说明书 1/3 页 3 CN 207845543 U 3 导热材料的热导率； 另外石墨烯具有较强的红外辐射能力， 可有效提高材料的辐射散热性 能， 解决了现有金属复合导热材料中金属易氧化、 分散效果差导致导热效果不佳的问题。 附图说明 0015 图1为本实用新型所述的石墨烯包覆复合导热填料的结构示意图。 1铜粉层， 2偶联 剂层， 3石墨烯层， 4有机包覆层。 具体实施方式 0016 为使本实用新型的目的、 技术方案及优点更加清楚、 明确， 以下参照附图并举实施 例对本实用新型进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本。
10、实 用新型， 并不用于限定本实用新型。 0017 如图1所示， 本实用新型所述的石墨烯包覆复合导热填料， 适用于添加在复合导热 塑料中， 包括由内而外依次包覆的铜粉层1、 偶联剂层2、 石墨烯层3及有机包覆层4， 所述铜 粉层由铜粉制成， 所述偶联剂层由偶联剂制成， 所述石墨烯层由石墨烯材料制成， 所述有机 包覆层由树脂材料制成， 铜粉和石墨烯具有极高热导率， 将铜粉及石墨烯作为导热主体， 可 以极大的提高导热材料的导热性能， 而且石墨烯包覆金属可显著降低铜被氧化的几率， 使 得金属铜的导热性能不受氧化影响， 从而保证复合导热填料的整体导热性能。 0018 优选地， 所述铜粉为片状铜粉， 片状。
11、铜粉容易形成导热网络， 增加塑料热导率。 0019 更优选地， 所述片状铜粉， 纯度99%， 高纯度的片状铜粉能够取得更佳的导热效 果， 同时设置所述片状铜粉的厚度为100-1000nm， 平均粒径1-50 m， 不但能够取得很好地导 热性能， 还能够节约成本。 0020 偶联剂层可以有效连接铜粉层和石墨烯层， 保证铜粉层和石墨烯层具有良好的接 触， 提高热导率。 优选地， 所述偶联剂层由硅烷偶联剂、 钛酸酯偶联剂中一种或多种制成， 使 得本实用新型中的复合导热填料导热性能尤佳。 0021 石墨烯具有极强的热导率， 可增强铜粉层的热导率， 同时石墨烯包覆在铜粉层外 部， 可有效保护铜粉层， 防。
12、止铜粉层的氧化， 增强热导率， 所述石墨烯层由石墨烯、 氧化石墨 烯、 改性石墨烯、 改性氧化石墨烯中一种或多种制成， 石墨烯具有较强的红外辐射能力， 石 墨烯经氧化或改性后， 能够进一步加强自身的红外辐射能力。 0022 有机包覆层的设置同样是为了增加复合导热填料在复合材料中的分散性， 进一步 地提高复合导热材料的热导率， 优选地， 所述有机包覆层由聚乙烯醇、 脲醛树脂、 三聚氰胺 甲醛树脂、 环氧树脂、 聚氨酯、 聚丙烯酰胺、 聚酰胺、 聚酯中的一种或多种制成， 但不限于上 述举例。 0023 优选地， 所述偶联剂层厚度为1-20nm， 石墨烯层厚度为10nm-500nm， 有机包覆层厚 。
13、度为10nm-1000nm， 更优选地， 所述偶联剂层厚度为10nm， 石墨烯层厚度为100nm， 有机包覆 层厚度为100nm， 10nm厚的偶联剂即能够很好地将铜粉层固定于石墨烯内， 配合100nm厚的 石墨烯层以及100nm厚的有机包覆层， 形成的复合导热填料导热性能优异、 分散效果好。 0024 下面结合具体实施例做进一步说明： 0025 实施例1： 0026 （1） 选用纯度99.5%的片状铜粉， 厚度300nm， 平均粒径20 m， 放入2%的KH550硅烷偶 说明书 2/3 页 4 CN 207845543 U 4 联剂异丙醇溶液中， 浸泡10min， 过滤， 水洗， 烘干， 得。
14、到KH550包覆的片状铜粉； 0027 （2） 将上述KH550包覆的片状铜粉放入5%的石墨烯四氢呋喃溶液中， 浸泡20min， 过 滤， 乙醇清洗， 烘干， 得到石墨烯/KH550包覆的片状铜粉； 0028 （3） 将三聚氰胺和甲醛溶液混合， 搅拌并升温到80至溶液澄清后， 调节体系的PH 值至8左右， 恒温反应2小时， 得到三聚氰胺甲醛树脂预聚体溶液； 0029 （4） 将步骤 （2） 中的石墨烯/KH550包覆的片状铜粉放入步骤 （3） 中的三聚氰胺甲醛 树脂预聚体溶液， 调节体系PH值为4， 75搅拌反应2h， 冷却， 洗涤， 干燥。 0030 最终得到KH550偶联剂层厚度5nm， 。
15、石墨烯层厚度100nm， 有机包覆层厚度200nm的 石墨烯包覆复合导热填料。 0031 在PA66尼龙中添加13%的石墨烯包覆复合导热填料， 导热率3W/mK， 导热性能优异， 而且具有较强的散热功能， 红外热辐射率95%。 0032 综上所述， 本实用新型提供的石墨烯包覆复合导热填料， 包括由内而外依次包覆 的铜粉层、 偶联剂层、 石墨烯层及有机包覆层， 由热导率极佳的铜粉和同样具有极高热导率 的石墨烯作为导热主体， 使得本实用新型的石墨烯包覆复合导热填料具有优异的导热性 能， 同时石墨烯包覆金属可以现在可显著降低铜被氧化的几率， 偶联剂层和有机材料层可 增加复合导热填料在复合导热塑料中的分散性， 能够进一步提高复合导热塑料的热导率； 另外石墨烯具有较强的红外辐射能力， 可有效提高材料的辐射散热性能。 本实用新型解决 了现有金属复合导热塑料中金属易氧化、 分散效果差导致的导热效果不佳的问题。 0033 应当理解的是， 本实用新型的应用不限于上述的举例， 对本领域普通技术人员来 说， 可以根据上述说明加以改进或变换， 所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权 利要求的保护范围。 说明书 3/3 页 5 CN 207845543 U 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 207845543 U 6 。