[发明专利]一种导电导热材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电导热材料，尤其是涉及一种用于电器机壳的材料的制造方法。

背景技术

电子电器中经常会产生静电，为了解决静电聚积，静电释放以及电磁扰，人们发明了导电塑料。传统的导电塑料不具备导热性，只是单纯的解决了静电问题，不能解决电子器件中影响同样重要的热量散失问题。

电子器件工作时，会产生大量的热，而且由于热量释放不出，长时间在高温下进行工作，材料会很容易老化，寿命明显缩短。

所以开发一种既导电又导热的新型材料已是刻不容缓。这种材料不但可以用作电子器件的外壳，还可以用在电子、电器领域中作集成电路、晶片、传感器护套等精密电子元件生产过程中使用的防静电周转箱、IC及LCD托盘、IC封装、晶片载体、薄膜袋，还可以在医疗、煤矿、纺织等洁净、易爆环境用作电器设备的外壳或结构件。

发明内容

本发明的目的是提供一种既导电又导热材料及其制造方法，以满足现实需求。

为实现上述目的，本发明的导电导热材料，其组份和重量百分数范围为膨胀石墨10-30％、鳞片石墨纳米粉8-20％，纳米二硫化钼2-5％，塑料材料45-80％。

在上述组合物中，所述的膨胀石墨的粒度为30目至200目，膨胀倍数100-500倍，含碳量90％以上，含灰份少于0.1％，水份少于0.1％，含硫量300ppm以下，含铁量0.01％以下。

在上述组合物中，所述的鳞片石墨纳米粉的粒度为100纳米以下，含碳量90％以上，含灰份小于0.1％，水份小于0.1％，含硫量300ppm以下，含铁量0.01％以下。

在上述组合物中，所述的纳米二硫化钼D50为0.1-3微米，比表面积大于40m²/g。

在上述组合物中，所述的塑料材料包括聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)等。

本发明所述导电导热材料的制造方法为，

(1)配料：按组合物配比称取膨胀石墨、鳞片石墨纳米粉、纳米二硫化钼、塑料材料；

(2)烘料：将上述原材料放入双螺杆挤出机中，在50-120℃料斗中烘1-12小时；

(3)混合：在双螺杆挤出机中140-290℃温度混合2-5分钟；

(4)成型：挤出成型或注射成型，挤出或注射成型时的工作压力为100-200MPa。

通过本发明导电导热材料制造方法所得到的导电导热材料，其导热系数为5-20W/m·K、20℃时体积电阻为100-109Ω·cm。

本发明与现有技术相比具有下列优点：1、本发明使用纳米二硫化钼做微小气孔填充(填补)物，主要目的是把塑料材料之所有微小气孔填充(填补)完全，使此设备的微小气孔中无空气存在达到提高导热系数之目的。2、膨胀石墨和鳞片石墨纳米粉定向成型，可以提高密度和导热系数。3、本发明提供的组合物材料可直接作为电器机壳的成型材料，这种电器机壳可以使热从热源经过导热机壳散发到较冷的环境例如空气中，使更多的热尽快被分散，因此能降低电子器件运行的温度，提高电子器件的寿命。4、使用本发明材料制成的电器机壳，散热的同时也可以使静电释放，解决静电积聚，减少由于静电引发的事故。5、本发明制造方法工艺简单，生产成本低廉。

具体实施方式

实施例一

称取20kg膨胀石墨、10kg鳞片石墨纳米粉、5kg纳米二硫化钼、65kg聚苯乙烯，烘料2小时，放入双螺杆挤出机中在140-190℃下混合3分钟后挤出或注射成型；所述挤出或注射成型的工作压力为110MPa。所得材料为导电导热电器机壳，其导热系数为10W/m·K，20℃时体积电阻为109Ω·cm。

实施例二

称取10kg膨胀石墨、8kg鳞片石墨纳米粉、2kg纳米二硫化钼、80kg聚苯乙烯，烘料2小时，放入双螺杆挤出机中在140-190℃下混合3分钟后挤出或注射成型；所述挤出或注射成型的工作压力为110MPa。所得材料为导电导热电器机壳，其导热系数为5W/m·K，20℃时体积电阻为105Ω·cm。

实施例三

称取30kg膨胀石墨、20kg鳞片石墨纳米粉、2kg纳米二硫化钼、48kg聚苯乙烯，烘料2小时，放入双螺杆挤出机中在140-190℃下混合3分钟后挤出或注射成型；所述挤出或注射成型的工作压力为110MPa。所得材料导电导热电器机壳，其导热系数为20W/m·K，20℃时体积电阻为100Ω·cm。