有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及復(fù)合材料領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)-無(wú)機(jī)核殼材料已成為材料科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，如磁性材料、陶瓷材料，量 子材料，光學(xué)材料等等。特別是W聚合物粒子為核屯、和金屬或金屬氧化物作為殼層組成的 復(fù)合材料吸引了越來(lái)越多的關(guān)注，因?yàn)樗鼈冊(cè)诨瘜W(xué)催化、生物材料、傳 感器件和導(dǎo)熱等方面 具有極大的潛在應(yīng)用。
[0003] 具有高導(dǎo)熱性能的導(dǎo)熱填料，一類(lèi)是金屬氧化物、碳化物及氮化物等，如Al2〇3、 MgO、化0、Si〇2、BeO、BN、A1N、SisN4、SiC和金剛石粉等；另一類(lèi)為金屬粉末、石墨等，如Ag、 Ni、石墨等。綜合制備工藝、成本、導(dǎo)熱性能等各方面比較，銀是一種理想的導(dǎo)熱改性材料。
[0004] 銀顆粒具有極高的導(dǎo)熱系數(shù)，抗氧化性，W及氧化后也具有很高的熱導(dǎo)率等優(yōu)點(diǎn)， 是一種極其理想的導(dǎo)熱填料，但是在用作導(dǎo)熱填料時(shí)，一方面成本過(guò)高，使得大規(guī)模應(yīng)用的 可行性極大地降低，另一方面，由于銀顆粒具有較大的密度，用在填料時(shí)，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，會(huì) 出現(xiàn)大量的銀顆粒沉降到底部，導(dǎo)致導(dǎo)熱粒子分布不均勻，影響其使用性能。
[0005] 有機(jī)聚合物材料具有良好的機(jī)械性能，熱穩(wěn)定性等，更主要的是其低密度，可W有 效地避免沉降的發(fā)生。但是通常來(lái)說(shuō)，有機(jī)聚合物材料的熱導(dǎo)率極差，所W用于導(dǎo)熱填料 上，需要進(jìn)行導(dǎo)熱改性。目前的導(dǎo)熱改性研究主要集中在聚合物內(nèi)部添加導(dǎo)熱填料，也極少 有對(duì)外層進(jìn)行修飾和改性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 基于此，有必要提供一種對(duì)有機(jī)聚合物材料的外層進(jìn)行修飾的有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱 微球的制備方法。
[0007] 一種有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球的制備方法，包括如下步驟：
[0008] 提供有機(jī)聚合物微球；
[0009] 對(duì)所述有機(jī)聚合物微球進(jìn)行表面活化處理；W及
[0010] 將完成表面活化的所述有機(jī)聚合物微球加入銀氨絡(luò)合溶液中，混勻并加熱至 40°C~55°C之間，接著加入還原劑，反應(yīng)30min~比后過(guò)濾并保留固體，所述固體為表面鍛 銀的所述有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述有機(jī)聚合物微球通過(guò)如下方法制備得到：將所述有機(jī)聚 合物微球加入到乳化劑溶液對(duì)所述有機(jī)聚合物微球進(jìn)行乳化，接著加入引發(fā)劑并升溫至 82°C~85°C，保溫20min~30min后降溫至78°C~80°C直至充分反應(yīng)，反應(yīng)液過(guò)濾后保留 濾渣，所述濾渣即為所述有機(jī)聚合物微球，其中，所述有機(jī)聚合物單體和所述乳化劑的質(zhì)量 比為11. 5 :1~14. 5 :1，所述有機(jī)聚合物單體和所述引發(fā)劑的質(zhì)量比為11. 5 :1~14. 5 : 0. 8〇
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，將所述有機(jī)聚合物微球加入到乳化劑溶液對(duì)所述有機(jī)聚合物微 球進(jìn)行乳化的操作為：將所述有機(jī)聚合物單體加入到溫度為55°C~60°C的乳化劑溶液中， 機(jī)械攬拌混勻后調(diào)節(jié)反應(yīng)體系溫度為78Γ~8(TC，繼續(xù)機(jī)械攬拌直至乳化完成。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施例中，將所述有機(jī)聚合物微球加入到乳化劑溶液對(duì)所述有機(jī)聚合物微 球進(jìn)行乳化的操作為：將所述有機(jī)聚合物單體加入到乳化劑溶液中，接著高速剪切混合直 至乳化完成。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述有機(jī)聚合物單體為甲基丙締酸甲醋；
[0015] 所述乳化劑為十二烷基苯橫酸鋼；
[0016] 所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸錠。
[0017] 在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述有機(jī)聚合物微球進(jìn)行表面活化處理的操作為：將所述有 機(jī)聚合物微球溶解在水中，加入膠體鈕后超聲lOmin~15min，過(guò)濾后保留固體并將所述固 體洗涂干燥；
[0018] 所述膠體鈕通過(guò)如下操作制備得到：將氯化鈕和氯化亞錫在鹽酸存在的條件下保 溫，即可得到。
[0019] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述有機(jī)聚合物微球與所述膠體鈕的質(zhì)量比為0. 5 :0. 05~2 : 0. 05。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述有機(jī)聚合物微球與所述銀氨絡(luò)合溶液中銀的含量的質(zhì)量比 為 0.5 :1.07 ~2 :1. 07。
[0021] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述還原劑為葡萄糖、甲醒或酒石酸，所述還原劑與所述銀氨絡(luò) 合溶液中銀的含量的質(zhì)量比為1. 6 :1. 07~1. 6 :1。
[0022] 運(yùn)種有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球的制備方法，在有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球的外層沉積 銀，一方面保留了有機(jī)聚合物微球的良好的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性和低密度等優(yōu)點(diǎn)，另一方面 極大的增加了有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球的熱傳導(dǎo)性能。運(yùn)種有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球的制備方 法通過(guò)對(duì)有機(jī)聚合物材料的外層進(jìn)行修飾，得到了熱傳導(dǎo)性能較好的有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微 球。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為一實(shí)施方式的有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球的制備方法的流程圖；
[0024] 圖2為實(shí)施例1制備的有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球的SEM照片；
[00巧]圖3為實(shí)施例1制備的有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球的沈Μ照片；
[00%]圖4為實(shí)施例1制備的有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球的X畑曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)W便于充分理解本發(fā) 明。但是本發(fā)明能夠W很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W在不 違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。
[0028] 如圖1所示的一實(shí)施方式的有機(jī)聚合物基導(dǎo)熱微球的制備方法，包括如下步驟：
[0029] S10、提供有機(jī)聚合物微球。
[0030] 有機(jī)聚合物微球可W通過(guò)如下方法制備得到：將有機(jī)聚合物微球加入到乳化劑溶 液對(duì)有機(jī)聚合物微球進(jìn)行乳化，接著加入引發(fā)劑并升溫至82°C~85°C，保溫20min~30min 后降溫至78°C~80°C直至充分反應(yīng)，反應(yīng)液過(guò)濾后保留濾渣，濾渣即為有機(jī)聚合物微球。
[0031] 其中，有機(jī)聚合物單體和乳化劑的質(zhì)量比為11. 5 :1~14. 5 :1，有機(jī)聚合物單體和 引發(fā)劑的質(zhì)量比為11. 5 :1~14. 5 :0. 8。
[0032] 本實(shí)施方式中，將有機(jī)聚合物微球加入到乳化劑溶液對(duì)有機(jī)聚合物微球進(jìn)行乳化 的操作可W為：將所述有機(jī)聚合物單體加入到溫度為55°C~60°C的乳化劑溶液中，機(jī)械攬 拌混勻后調(diào)節(jié)反應(yīng)體系溫度為78°C~80°C，繼續(xù)機(jī)械攬拌直至乳化完成。
[0033] 機(jī)械攬拌的速度為60化pm/min~lOOOrpm/min，W控制有機(jī)聚合物微球的粒徑分 布和形貌特征。機(jī)械攬拌采用片裝不誘鋼攬拌棒完成，一方面能夠有效地增加機(jī)械攬拌的 剪切力，降低乳化過(guò)程產(chǎn)生的泡沫量，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行；另一方面，也可W通過(guò)攬拌，使得油 相液滴的分布更加均勻，制得的產(chǎn)物也會(huì)具有更好的單分散性。
[0034] 在其他的實(shí)施方式中，將有機(jī)聚合物微球加入到乳化劑溶液對(duì)有機(jī)聚合物微球進(jìn) 行乳化的操作還可W為：將有機(jī)聚合物單體加入到乳化劑溶液中，接著高速剪切混合直至 乳化完成。
[0035] 高速剪切可W采用上述片裝不誘鋼攬拌棒完成，攬拌速度為60化pm/min~ lOOOrpm/min。
[0036] 有機(jī)聚合物單體可W為甲基丙締酸甲醋。
[0037] 乳化劑可W為十二烷基苯橫酸鋼。
[0038] 引發(fā)劑可W為過(guò)硫酸錠。
[0039] S20、對(duì)S10得到的有機(jī)聚合物微球進(jìn)行表面活化處理。
[0040] 對(duì)有機(jī)聚合物微球進(jìn)行表面活化處理的操作為：將有機(jī)聚合物微球溶解在水中， 加入膠體鈕后超聲lOmin~15min，過(guò)濾后保留固體并將固體洗涂干燥。
[0041] 膠體鈕通過(guò)鈕粒子與二價(jià)錫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，在有機(jī)聚合物微球表面形成一層 金屬鈕，從而使得有機(jī)聚合物微球具有很好的催化活性，可W使金屬發(fā)生沉積，形成鍛層。
[0042] 膠體鈕可W通過(guò)如下操作制備得到：使用氯化鈕和一定量的氯化亞錫在鹽酸條件 下保溫一段時(shí)間，即可得