一种高导热绝缘改性ABS复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及abs复合材料，具体为一种高导热绝缘改性abs复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、abs树脂因综合性能优良，广泛应用于电子电器、新能源等领域，但纯abs导热性能差、绝缘性与抗冲击性难以兼顾，无法满足电子元器件散热绝缘的使用需求。目前行业内多通过填充无机导热填料改性abs，但填料与基体界面相容性差，易产生界面声子散射，导热效率提升有限；同时填料分散不均易导致材料绝缘性下降，且传统改性难以同步优化材料抗冲击性能。

2、现有技术中，填料界面改性方式单一，未结合动态化学键构建低界面热阻结构，也无法实现填料的选择性分布，难以兼顾导热、绝缘与抗冲击三大性能，制约了abs在高端电子领域的应用，亟需研发一种高性能改性abs复合材料。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高导热绝缘改性abs复合材料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高导热绝缘改性abs复合材料的制备方法，包括以下步骤：

3、（1）在氮气保护下，将sbs、4-巯基苯硼酸频哪醇酯、光引发剂及无水甲苯按质量比8~12:4~5:0.3:100混合，室温下搅拌15min进行紫外光照接枝，经冷甲醇中沉淀、纯化，在40℃真空干燥至恒重得到改性sbs；

4、（2）将六方氮化硼粉末与混合溶剂a按质量比1~2:100混合，在冰浴条件下进行超声处理7~9h，离心20min，收集悬浮液并经冷冻干燥得氮化硼纳米片；将缓冲液a、氮化硼纳米片及盐酸多巴胺按质量比200:1~2:0.5~1混合，室温避光搅拌24h，真空抽滤、洗涤于60℃真空干燥12h得改性氮化硼纳米片；将混合溶液b用缓冲液b调节ph至4.5，与硅烷偶联剂按质量比40:1混合并搅拌预水解30min，加入硅烷偶联剂质量90~110倍的氧化铝，超声分散15min，在75~85℃下搅拌反应3~5h，洗涤并在110℃烘箱中干燥2h得到表面含环氧基的氧化铝；将表面含环氧基的氧化铝、甘油、三乙胺及乙醇按质量比4~6:0.5~1.5:0.02:10混合，在氮气保护下于70℃搅拌反应7~9h，洗涤，抽滤，于60℃真空干燥至恒重得改性氧化铝；

5、（3）将90~110重量份的abs树脂、20~30重量份的改性sbs、4~6重量份的改性氮化硼纳米片及20~30重量份的改性氧化铝混合，混合3min进行熔融共混，经水冷定型、风干后切粒，进行注塑成型、真空退火4h得高导热绝缘改性abs复合材料。

6、进一步的，步骤（1）所述sbs为：苯乙烯含量30%的线型sbs。

7、进一步的，步骤（1）所述光引发剂为：光引发剂安息香二甲醚。

8、进一步的，步骤（2）所述混合溶剂a为：混合溶剂a为异丙醇与水体积比1:1制成。

9、进一步的，步骤（2）所述氮化硼纳米片为：厚度为2~4nm的氮化硼纳米片。

10、进一步的，步骤（2）所述缓冲液a为：10mmol/l、ph值为8.5的三羟甲基氨基甲烷缓冲液。

11、进一步的，步骤（2）所述混合溶液b为：乙醇与水按体积比95:5的混合溶液b。

12、进一步的，步骤（2）所述硅烷偶联剂为：3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷。

13、进一步的，步骤（2）所述氧化铝为：平均粒径2~4µm的球形α-氧化铝。

14、进一步的，步骤（3）所述abs树脂为：型号为pa-757的abs树脂。

15、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

16、本发明将4-巯基苯硼酸频哪醇酯接枝改性sbs，再与多巴胺改性氮化硼纳米片、甘油接枝球形氧化铝及abs基体熔融共混挤出、注塑成型，以实现优异的导热性、绝缘性及抗冲击性的效果。

17、本发明先将4-巯基苯硼酸频哪醇酯接枝改性sbs，与多巴胺改性的氮化硼纳米片、甘油接枝球形氧化铝及abs基体混合，经熔融共混挤出、注塑成型得到高导热绝缘改性abs复合材料；熔融共混中，4-巯基苯硼酸频哪醇酯接枝改性sbs与abs发生相分离，形成连续海岛形网络，同时多巴胺修饰的氮化硼纳米片与甘油接枝的球形氧化铝因表面二醇基团与改性sbs的亲和性，被选择性捕获并密集堆积于sbs相内。大粒径氧化铝作为骨架，纳米氮化硼片填入空隙，形成双级导热路径，后续真空退火时，改性sbs的苯硼酸频哪醇酯与填料表面二醇发生动态硼酸酯交换反应，在界面形成共价键，大幅消减界面声子散射，使界面热阻骤降，上述协同赋予材料优异的导热性能；由于高电阻的氮化硼纳米片与球形氧化铝被选择性包封于绝缘性sbs连续相内，且多巴胺壳层与动态硼酸酯键均为电子绝缘，无离子杂质引入，使得材料还具备极佳的绝缘性；并且，在冲击时，sbs相通过大变形吸收能量，同时填料与sbs界面间的动态硼酸酯键发生可逆断裂与重组，以化学键能形式额外耗散冲击功，极大的提升了材料的抗冲击性能。

1.一种高导热绝缘改性abs复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘改性abs复合材料，其特征在于，步骤（1）所述sbs为：苯乙烯含量30%的线型sbs。

3.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘改性abs复合材料，其特征在于，步骤（1）所述光引发剂为：光引发剂安息香二甲醚。

4.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘改性abs复合材料，其特征在于，步骤（2）所述混合溶剂a为：混合溶剂a为异丙醇与水体积比1:1制成。

5.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘改性abs复合材料，其特征在于，步骤（2）所述氮化硼纳米片为：厚度为2~4nm的氮化硼纳米片。

6.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘改性abs复合材料，其特征在于，步骤（2）所述缓冲液a为：10mmol/l、ph值为8.5的三羟甲基氨基甲烷缓冲液。

7.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘改性abs复合材料，其特征在于，步骤（2）所述混合溶液b为：乙醇与水按体积比95:5的混合溶液b。

8.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘改性abs复合材料，其特征在于，步骤（2）所述硅烷偶联剂为：3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷。

9.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘改性abs复合材料，其特征在于，步骤（2）所述氧化铝为：平均粒径2~4µm的球形α-氧化铝。

10.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘改性abs复合材料，其特征在于，步骤（3）所述abs树脂为：型号为pa-757的abs树脂。