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1、(10)申请公布号 CN 102174254 A (43)申请公布日 2011.09.07 CN 102174254 A *CN102174254A* (21)申请号 201010620945.5 (22)申请日 2010.12.27 C08L 77/00(2006.01) C08L 67/02(2006.01) C08L 71/12(2006.01) C08L 81/02(2006.01) C08L 69/00(2006.01) C08L 51/06(2006.01) C08K 13/04(2006.01) C08K 7/14(2006.01) C08K 7/06(2006.01) C08K。
2、 7/08(2006.01) C08K 7/10(2006.01) C08K 3/28(2006.01) C08K 3/34(2006.01) C08K 3/38(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C09K 5/14(2006.01) H01B 3/30(2006.01) B29B 9/06(2006.01) (71)申请人 东莞劲胜精密组件股份有限公司 地址 523878 广东省东莞市长安镇上角管理 区 (72)发明人 王书红 张金柱 (74)专利代理机构 天津市北洋有限责任专利代 理事务所 12201 代理人 曹玉平 (54) 发明名称 一种高导热绝缘工程塑料及其制备。
3、方法 (57) 摘要 本发明公开了一种高导热绝缘工程塑料， 由 100 份的塑料基体、 100-900 份的导热填料、 1-45 份的增容剂、 1-90 份的增韧剂、 1-45 份的增强剂、 1-36 份的润滑剂和 0.3-5.4 份的抗氧剂组成， 还 公开了一种工程塑料的制备方法， 先将塑料基体 和导热填料于60-100鼓风干燥箱中干燥4-8小 时， 然后将各组分投入到高速混合机中混合 3-5 分钟， 再将上述混合物在密炼机内密炼 10-30 分 钟， 最后将上述混合物于碎料机中粉碎均匀， 然 后转移至双螺杆挤出机的加料斗， 纤维类填料从 双螺杆挤出机的加纤口进入， 经熔融 - 混炼 - 挤。
4、 出 - 冷却 - 干燥 - 切粒即可。所制备的材料具有 较高的导热性能和良好的力学性能， 并易于注射 成型。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 CN 102174258 A1/1 页 2 1. 一种局导热绝缘工程塑料， 其特征在于 ： 包含有质量比为 1 1-9 的塑料基体和导 热填料， 所述的塑料基体为聚酰胺、 聚对苯二甲酸丁二醇酯、 聚苯醚树脂、 聚苯硫醚和聚碳 酸酯中的一种， 所述的导热材料为氮化铝、 碳化硅、 氮化硼、 三氧化二铝和碳纤维中的一种 或多种。 2. 根据权利要求 1 所述的工程塑料， 。
5、其特征在于， 还包含有增容剂， 含量是导热填料质 量总和的 1-5， 所述的增容剂为聚丙烯接枝马来酸酐、 聚乙烯接枝马来酸酐、 苯乙烯 - 丁 二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐、 苯乙烯接枝马来酸酐、 苯乙烯 - 乙烯 - 丁烯 - 苯乙 烯嵌段共聚物接枝马来酸酐其中的一种或多种混合。 3. 根据权利要求 1 所述的工程塑料， 其特征在于， 还包含有增韧剂， 含量是导热填料质 量总和的1-10， 所述的增韧剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、 乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来 酸酐、 三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、 苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐、 乙 烯 - 辛烯共聚物接枝马来酸酐。
6、其中的一种或多种混合。 4. 根据权利要求 1 所述的工程塑料， 其特征在于， 还包含有增强剂， 含量是导热填料质 量总和的 1-5， 所述的增强剂为玻璃纤维、 碳纤维、 氧化铝纤维、 碳化硅纤维、 金属纤维其 中的一种或多种混合。 5. 根据权利要求 1 所述的工程塑料， 其特征在于， 还包含有润滑剂， 含量是导热填料质 量总和的 1-4， 所述的润滑剂为硬脂酸、 硬脂酸锌、 聚乙烯蜡、 聚酰胺蜡其中的一种或多种 混合。 6. 根据权利要求 1 所述的工程塑料， 其特征在于， 还包含有抗氧剂， 含量是导热填料质 量总和的 0.3-0.6， 所述的抗氧剂为 N， N - 双 -(3-(3， 5。
7、- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酰 基 ) 己二胺 ( 抗氧剂 1098)、 亚磷酸三 (2， 4- 二叔丁基苯基 ) 酯 ( 抗氧剂 168) 的其中一种 或多种混合。 7.根据权利要求1至6所述的任意一种工程塑料， 其特征在于， 由塑料基体、 导热填料、 增容剂、 增韧剂、 增强剂、 润滑剂、 抗氧剂组成， 各组分的重量分数用量如下 ： 塑料基体 100 份 导热填料 100-900 份 增容剂 1-45 份 增韧剂 1-90 份 增强剂 1-45 份 润滑剂 1-36 份 抗氧剂 0.3-5.4 份。 8. 一种如权利要求 1 所述高导热绝缘工程塑料的制备方法， 其特征在于， 步骤。
8、如下 ： a)、 将按照重量配比称量好的塑料基体和导热填料于 60-100鼓风干燥箱中干燥 4-8 小时 ； b)、 将各组分投入到高速混合机中混合 3-5 分钟 ； c)、 将上述混合物在密炼机内密炼 10-30 分钟 ； d)、 将上述混合物于碎料机中粉碎均匀， 然后转移至双螺杆挤出机的加料斗， 纤维类填 料从双螺杆挤出机的加纤口进入， 经熔融 - 混炼 - 挤出 - 冷却 - 干燥 - 切粒即可。 权 利 要 求 书 CN 102174254 A CN 102174258 A1/4 页 3 一种高导热绝缘工程塑料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于属功能高分子领域， 特别涉及一种。
9、用于传热和散热的注射成型的高导 热绝缘工程塑料。 背景技术 0002 传统的导热材料多为导热性能较好的金属材料， 但金属材料由于抗腐蚀性能差且 加工难， 因而已很难满足一些特殊条件下的应用要求。由于高分子材料具有优良的耐腐蚀 性能和力学性能， 因而在一些对材料导热性能有较高要求的领域， 以聚合物作导热基材来 代替传统金属材料就显得非常重要， 一般的高分子材料导热性能很差， 因此必须要提高高 分子材料的导热性能。 0003 在现有技术中， 一般通过高填充导热填料， 在硅烷偶联剂存在下制备导热高分子 材料， 所制备的导热材料导热系数较低， 且材料的力学性能由于填料的大量加入严重下降。 发明内容 0。
10、004 本发明的目的是提供一种导热系数值高且加工性能优异的高导热绝缘工程塑料。 0005 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ： 一种高导热绝缘工程塑料， 包含有 质量比为 1 1-9 的塑料基体和导热填料， 所述的塑料基体为聚酰胺、 聚对苯二甲酸丁二 醇酯、 聚苯醚树脂、 聚苯硫醚和聚碳酸酯中的一种， 所述的导热材料为氮化铝、 碳化硅、 氮化 硼、 三氧化二铝和碳纤维中的一种或多种。 0006 进一步， 还包含有增容剂， 含量是导热填料质量总和的 1-5， 所述的增容剂为聚 丙烯接枝马来酸酐、 聚乙烯接枝马来酸酐、 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸 酐、 苯乙烯接枝马来酸酐、 。
11、苯乙烯 - 乙烯 - 丁烯 - 苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐其中的一 种或多种混合。 0007 进一步， 还包含有增韧剂， 含量是导热填料质量总和的 1-10， 所述的增韧剂为乙 烯 - 醋酸乙烯共聚物、 乙烯 - 醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐、 三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、 苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐、 乙烯 - 辛烯共聚物接枝马来酸酐其中 的一种或多种混合。 0008 进一步， 还包含有增强剂， 含量是导热填料质量总和的 1-5， 所述的增强剂为玻 璃纤维、 碳纤维、 氧化铝纤维、 碳化硅纤维、 金属纤维其中的一种或多种混合。 0009 进一步， 还包含有润滑剂， 含。
12、量是导热填料质量总和的 1-4， 所述的润滑剂为硬 脂酸、 硬脂酸锌、 聚乙烯蜡、 聚酰胺蜡其中的一种或多种混合。 0010 进一步， 还包含有抗氧剂， 含量是导热填料质量总和的 0.3-0.6， 所述的抗氧剂 为 N， N - 双 -(3-(3， 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酰基 ) 己二胺 ( 抗氧剂 1098)、 亚磷酸 三 (2， 4- 二叔丁基苯基 ) 酯 ( 抗氧剂 168) 的其中一种或多种混合。 0011 更进一步， 工程塑料由塑料基体、 导热填料、 增容剂、 增韧剂、 增强剂、 润滑剂、 抗氧 剂组成， 各组分的重量分数用量如下 ： 说 明 书 CN 102174。
13、254 A CN 102174258 A2/4 页 4 0012 塑料基体 100 份 0013 导热填料 100-900 份 0014 增容剂 1-45 份 0015 增韧剂 1-90 份 0016 增强剂 1-45 份 0017 润滑剂 1-36 份 0018 抗氧剂 0.3-5.4 份。 0019 本发明的另一目的是提供一种前述高导热绝缘工程塑料的制备方法。 0020 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ： 一种高导热绝缘工程塑料的制备方 法， 步骤如下 ： a)、 将按照重量配比称量好的塑料基体和导热填料于 60-100鼓风干燥箱 中干燥 4-8 小时 ； b)、 将各组分投入到高。
14、速混合机中混合 3-5 分钟 ； c)、 将上述混合物在密 炼机内密炼 10-30 分钟 ； d)、 将上述混合物于碎料机中粉碎均匀， 然后转移至双螺杆挤出 机的加料斗， 纤维类填料从双螺杆挤出机的加纤口进入， 经熔融 - 混炼 - 挤出 - 冷却 - 干 燥 - 切粒即可。 0021 本发明与现有技术相比具有如下优点 ： 0022 一、 采用高导热陶瓷粉和陶瓷纤维复配体系为导热填料， 增加导热网络的联通， 提 高材料的热导率。 0023 二、 采用马来酸酐接枝改性聚合物复配体系为增容剂和增韧剂， 增加导热材料的 力学性能。 0024 三、 采用陶瓷纤维为增强剂和导热填料， 增加材料的力学性能。
15、和导热性能。 0025 四、 采用先混合密炼再熔融挤出的工艺， 改善混合体系各组分的相容能力和增加 填料的填充量。 0026 五、 产品具有较高的导热性能和良好的加工性能， 易于注射成型。 具体实施方式 0027 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。 0028 实施例一 0029 原料配方 ( 克 ) 0030 聚苯硫醚 500 0031 氮化铝 400 0032 碳化硅纤维 100 0033 苯乙烯接枝马来酸酐 25 0034 三元乙丙橡胶接枝马来酸酐 25 0035 玻璃纤维 20 0036 硬脂酸 15 0037 抗氧剂 1098 2.5 0038 先将上述配方中聚苯硫醚和氮化铝、 。
16、碳化硅纤维在鼓风干燥箱中 80下干燥 5 小 时， 再将称量好的各原料在高速混合机中混匀， 将混合均匀的原料在密炼机内密炼 15 分 钟， 然后转移至双螺杆挤出机加料斗中， 纤维从加纤口加入， 在 260左右熔融、 挤出、 切粒， 说 明 书 CN 102174254 A CN 102174258 A3/4 页 5 得可注射成型的导热绝缘塑料， 注射压力为 165bar， 注射时间为 1.2 秒。 0039 将该导热塑料通过注射成型制得导热塑料测试制件， 该导热塑料制件热导率为 1.9w/mk， 拉伸强度为 39.9MPa， 弯曲强度为 650MPa， 弯曲模量为 10.4GPa， 缺口冲击强。
17、度为 3KJ/m2。 0040 实施例二 0041 原料配方 ( 克 ) 0042 聚苯硫醚 300 0043 氮化硼 600 0044 碳纤维 100 0045 苯乙烯接枝马来酸酐 30 0046 三元乙丙橡胶接枝马来酸酐 28 0047 玻璃纤维 28 0048 硬脂酸 25 0049 抗氧剂 1098 3.5 0050 先将上述配方中聚苯硫醚和氮化硼、 碳纤维在鼓风干燥箱中 80下干燥 5 小时， 再将称量好的各原料在高速混合机中混匀， 将混合均匀的原料在密炼机内密炼 15 分钟， 然 后转移至双螺杆挤出机加料斗中， 纤维从加纤口加入， 在 260左右熔融、 挤出、 切粒， 得可 注射成。
18、型的导热绝缘塑料， 注射压力为 165bar， 注射时间为 1.2 秒。 0051 将该塑料通过注射成型制得导热塑料制件， 该导热塑料制件热导率为 3.6w/mk， 拉 伸强度为 29MPa， 弯曲强度为 564MPa， 弯曲模量为 8.4GPa， 缺口冲击强度为 2.9KJ/m2。 0052 实施例三 0053 原料配方 ( 克 ) 0054 聚碳酸酯 500 0055 碳化硅 350 0056 氧化铝纤维 150 0057 聚丙烯接枝马来酸酐 25 0058 三元乙丙橡胶接枝马来酸酐 25 0059 碳纤维 20 0060 硬脂酸 20 0061 抗氧剂 168 2.0 0062 先将上述。
19、配方中聚碳酸酯和碳化硅、 氧化铝纤维在鼓风干燥箱中 90下干燥 6 小 时， 再将称量好的各原料在高速混合机中混匀， 将混合均匀的原料在密炼机内密炼 15 分 钟， 然后转移至双螺杆挤出机加料斗中， 纤维从加纤口加入， 在 260左右熔融、 挤出、 切粒， 得可注射成型的导热绝缘塑料， 注射压力为 165bar， 注射时间为 1.2 秒。 0063 将该塑料通过注射成型制得导热塑料制件， 该导热塑料制件热导率为 1.5w/mk， 拉 伸强度为 50MPa， 弯曲强度为 672MPa， 弯曲模量为 12.4GPa， 缺口冲击强度为 6KJ/m2。 0064 实施例四 0065 原料配方 ( 克 。
20、) 0066 聚酰胺 400 说 明 书 CN 102174254 A CN 102174258 A4/4 页 6 0067 碳化硅 550 0068 氮化硼纤维 50 0069 聚丙烯接枝马来酸酐 30 0070 乙烯 - 辛烯共聚物接枝马来酸酐 25 0071 玻璃纤维 24 0072 聚乙烯蜡 24 0073 抗氧剂 168 1.5 0074 抗氧剂 1098 1.5 0075 先将上述配方中聚酰胺和碳化硅、 氮化硼纤维在鼓风干燥箱中 90下干燥 5 小 时， 再将称量好的各原料在高速混合机中混匀， 将混合均匀的原料在密炼机内密炼 10 分 钟， 然后转移至双螺杆挤出机加料斗中， 纤维从。
21、加纤口加入， 在 260左右熔融、 挤出、 切粒， 得可注射成型的导热绝缘塑料， 注射压力为 165bar， 注射时间为 1.2 秒。 0076 将该塑料通过注射成型制得导热塑料制件， 该导热塑料制件热导率为 1.47w/mk， 拉伸强度为 50MPa， 弯曲强度为 700MPa， 弯曲模量为 15.8GPa， 缺口冲击强度为 9KJ/m2。 0077 实施例五 0078 原料配方 ( 克 ) 0079 液晶高聚物 (LCP) 400 0080 氮化铝 300 0081 碳化硅 200 0082 碳纤维 100 0083 聚丙烯接枝马来酸酐 30 0084 乙烯 - 醋酸乙烯共聚物 25 00。
22、85 玻璃纤维 18 0086 聚酰胺蜡 24 0087 抗氧剂 168 2.0 0088 先将上述配方中液晶高聚物和氮化铝、 碳化硅、 碳纤维在鼓风干燥箱中 100下干 燥 4 小时， 再将称量好的各原料在高速混合机中混匀， 将混合均匀的原料在密炼机内密炼 20 分钟， 然后转移至双螺杆挤出机加料斗中， 纤维从加纤口加入， 在 340左右熔融、 挤出、 切粒， 得可注射成型的导热绝缘塑料， 注射压力为 165bar， 注射时间为 1.2 秒。 0089 将该塑料通过注射成型制得导热塑料制件， 该导热塑料制件热导率为 4.0w/mk， 拉 伸强度为 50MPa， 弯曲强度为 700MPa， 弯曲模量为 15.8GPa， 缺口冲击强度为 9KJ/m2。 说 明 书 CN 102174254 A 。