具有三维低熔点金属基填料网络的高导热/导电的聚合物基复合材料及其制备

技术特征：
1.一种具有三维低熔点金属基填料网络的高导热/导电的聚合物基复合材料，其特征在于，该聚合物基复合材料由聚合物颗粒与低熔点金属基填料混合后热压而成，其中，低熔点金属基填料在聚合物颗粒中呈三维连续网络结构分布。2.根据权利要求1所述的一种具有三维低熔点金属基填料网络的高导热/导电的聚合物基复合材料，其特征在于，聚合物基复合材料中，聚合物颗粒和低熔点金属基填料的体积比为100:(5-300)。3.根据权利要求1所述的一种具有三维低熔点金属基填料网络的高导热/导电的聚合物基复合材料，其特征在于，所述聚合物颗粒为热塑性聚合物或热塑性弹性体。4.根据权利要求3所述的一种具有三维低熔点金属基填料网络的高导热/导电的聚合物基复合材料，其特征在于，所述热塑性聚合物为聚苯乙烯、聚乙烯或聚碳酸酯，所述热塑性弹性体为聚氨酯类热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体或烯烃类热塑性弹性体。5.根据权利要求1所述的一种具有三维低熔点金属基填料网络的高导热/导电的聚合物基复合材料，其特征在于，所述的低熔点金属基填料的基体为熔点在60℃以下的金属。6.根据权利要求5所述的一种具有三维低熔点金属基填料网络的高导热/导电的聚合物基复合材料，其特征在于，所述低熔点金属基填料为低熔点纯金属、低熔点合金、低熔点纯金属或低熔点合金与固体金属粉末或无机非合金颗粒的混合物。7.根据权利要求6所述的一种具有三维低熔点金属基填料网络的高导热/导电的聚合物基复合材料，其特征在于，低熔点纯金属为金属镓，低熔点合金为镓铟共晶合金、镓铟锡合金、锡铋合金，向低熔点纯金属或低熔点合金中加入的固体金属粉末为铜粉、银粉、铝粉，向低熔点纯金属或低熔点合金中加入的无机非金合金颗粒为金刚石粉末、石墨烯或氮化硼粉末。8.如权利要求1-7任一所述的一种具有三维低熔点金属基填料网络的高导热/导电的聚合物基复合材料的制备方法，其特征在于，先取低熔点金属基填料与聚合物颗粒混合均匀后，再置于模具中热压，冷却至室温，即得到目标产物。9.根据权利要求8所述的一种具有三维低熔点金属基填料网络的高导热/导电的聚合物基复合材料的制备方法，其特征在于，热压的温度为100～200℃，压力为1～10mpa，时间为10～20min。10.根据权利要求8所述的一种具有三维低熔点金属基填料网络的高导热/导电的聚合物基复合材料的制备方法，其特征在于，低熔点金属基填料与聚合物颗粒混合时采用以下两种方法中的一种：将呈液态的低熔点金属置于乙醇溶液中超声，使得低熔点金属分散成微液滴，再加入聚合物颗粒，充分混合至呈现出颜色均一的浆料状混合物，接着，常温放置至乙醇完全挥发，再研磨后，即得到聚合物颗粒与低熔点金属混合均匀的混合物；或直接将低熔点金属基填料与聚合物颗粒混合，即得到聚合物颗粒与低熔点金属基填料混合均匀的具有流动性的混合物。

技术总结
本发明涉及一种具有三维低熔点金属基填料网络的高导热/导电的聚合物基复合材料，该聚合物基复合材料由聚合物颗粒与低熔点金属基填料混合后热压而成，其中，低熔点金属基填料在聚合物颗粒中呈三维连续网络结构分布。与现有技术相比，本发明充分利用了低熔点金属在熔点以上具有流动性的特点，结合热压工艺，利用低熔点金属的流动性填充孔隙，形成互连而得到连续分布的三维网络结构，提供了高效的热传导与电传导的路径，工艺简单，成本低廉，易于实现商业化生产。现商业化生产。现商业化生产。


技术研发人员：陈申 宋成轶 邓涛 付本威 尚文 陶鹏
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2021.05.10
技术公布日：2022/11/10