[发明专利]一种高导热绝缘工程塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于属功能高分子领域，特别涉及一种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

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。

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

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。

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。

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、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。

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。

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。

进一步，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。

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。

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：

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。

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。

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。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

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。

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。

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和导热性能。

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。

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

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一

原料配方(克)

聚苯硫醚    500

氮化铝      400

碳化硅纤维                100

苯乙烯接枝马来酸酐        25

三元乙丙橡胶接枝马来酸酐  25

玻璃纤维                  20