[发明专利]一种新型绝缘导热塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种绝缘导热塑料，尤其涉及一种新型绝缘导热塑料及其制备方法，属于绝缘材料技术领域。

背景技术

绝缘性导热塑料由于克服了传统的金属材料成型工艺性能较差、质重、非绝缘、直接接触散热方式等缺陷，从而可以满足电子电气制品的集成元器件设计和技术快速发展的要求。绝缘性导热塑料通过将具有绝缘性的导热粉体添加在塑料基体中复合而成，当粉体添加量超过某一阈值后，粉体在塑料基体中可形成导热网络，从而表现出导热性能明显提高。

目前，绝缘导热塑料中的导热粉体主要有氮化铝和氧化镁，虽然两者在绝缘性和导热性上可满足一些应用要求，但还存在以下问题：1）要求导热粉体填充量高才能达到一定热导率；2）高导热粉体填充量会导致熔体粘度大，给加工带来技术难度；3）由于氧化铝的硬度较高，会导致导热粉体变色以及对加工设备造成磨损。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种新型绝缘导热塑料及其制备方法，该绝缘导热塑料采用新型导热填料，不仅具备优异的电气绝缘性能，而且较同类产品具有更高的热导率和加工流动性。

本发明是一种新型绝缘导热塑料及其制备方法，所述的绝缘导热塑料由塑料基体、绝缘导热填料和加工助剂制备而成，其各组分的重量配比为：塑料基体73%，绝缘导热填料25%，加工助剂2%，所述的制备方法包括如下步骤：a）绝缘导热填料改性处理，b）原料搅拌处理，c）挤出造粒处理，d）烘干及成型。

在本发明一较佳实施例中，所述的塑料基体材料采用聚酰胺6，其热导率为0.27 W/(m·K)。

在本发明一较佳实施例中，所述的绝缘导热填料采用改性氧化锌，其粒径为1μm，热导率为30W/(m·K)。

在本发明一较佳实施例中，所述的改性氧化锌由十六烷基三甲氧基硅烷偶联剂对亚微米氧化锌粉体进行表面有机化改性而制得。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a）中，绝缘导热填料改性处理包括如下步骤：1）干燥氧化锌粉体；2）氧化锌粉体与硅烷偶联剂高速混合；3）升温搅拌及烘干出料。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b）中, 原料搅拌处理是将干燥后的聚酰胺6与改性氧化锌、加工助剂在高速混合机中搅拌混合，搅拌速度为2500 r/min，搅拌时间为15min。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c）中，挤出造粒处理是将步骤b）中制得的混合原料经双螺杆挤出机直接挤出造粒，挤出温度为270℃。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d）中，烘干及成型处理包括如下步骤：1）将制备的粒料在120 ℃下干燥4 h；2）利用塑料注射成型机将粒料注塑成标准试样。

本发明揭示了一种新型绝缘导热塑料及其制备方法，该绝缘导热塑料采用新型导热填料，不仅具备优异的电气绝缘性能，而且较同类产品具有更高的热导率和加工流动性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明实施例新型绝缘导热塑料的制备方法的工序步骤图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1是本发明实施例新型绝缘导热塑料的制备方法的工序步骤图；该绝缘导热塑料由塑料基体、绝缘导热填料和加工助剂制备而成，其各组分的重量配比为：塑料基体73%，绝缘导热填料25%，加工助剂2%；所述的塑料基体材料采用聚酰胺6，其热导率为0.27 W/(m·K)，所述的绝缘导热填料采用改性氧化锌，其粒径为1μm，热导率为30W/(m·K)。

本发明提及的新型绝缘导热塑料采用十六烷基三甲氧基硅烷偶联剂对亚微米氧化锌粉体进行表面有机化改性，将此改性氧化锌与聚酰胺6复合制得导热聚酰胺6塑料。该新型绝缘导热塑料以改性氧化锌粉体作为绝缘性导热填料，可避免氧化铝高硬度所导致的粉体变色和对加工设备的磨损，同时也能克服金属氮化物和氧化镁所引起的高熔体粘度给加工带来的技术困难。此外，与氮化铝和氧化镁相比，在较低填充量下，绝缘导热塑料具有更高的热导率和加工流动性，以及可以表现出更高的绝缘性能。

如图1所示，该新型绝缘导热塑料的制备方法包括如下步骤：a）绝缘导热填料改性处理，b）原料搅拌处理，c）挤出造粒处理，d）烘干及成型。

实施例

具体制备方法如下：