[发明专利]一种高抗冲击阻燃的导热绝缘塑胶材料

说明书

技术领域

本发明涉及塑胶技术领域，尤其涉及导热绝缘塑胶材料技术领域，具体涉及一种抗冲击性能优异、阻燃性好且绝缘的导热塑胶材料及其制备方法。

背景技术

导热塑胶这种新型材料已经开始在市场上得到广泛应用，高效的导热性可以代替部分以铝材加工而成的散热器、外壳等。其优良的导热性能以及低比重的特点，不仅可是使电子产品的散热得到保障，同时可以增加产品的便携性以及降低运输成本。

导热塑胶在普通塑胶中添加有导热性的金属氧化物，石墨纤维或碳纤维等复合而成的塑胶复合材料，其复合材料导热系数可以达到3--30W/(m·k)，电阻率在10的12次方(Ω·cm)以上的塑胶材料。

应用领域：LED散热器、变压器线骨圈等电子领域，导热塑料不仅具有金属和陶瓷的热传递性能，同时还保留了普通塑料在设计、性能和成本方面的其他优点。

传统的塑料多为绝热材料，随着电路板大规模集成化和微封装技术的迅猛发展，电子元器件体积不断缩小，组装密度越来越高，而功 率在不断增大，随之发热量也增大。因此，散热成为电子工业中一个重要问题。

具有优良导热性能的金属、陶瓷及碳材料，由于电绝缘性、加工成型性能较差和成本较高等问题，难以适应现在技术发展的需要。

典型的导热塑料热传导率范围为1-20w/m.k，某些品级可以到lOOw/m.k。这一数值大约是传统塑料的5-100倍，一般塑料的热传导率只有0.2w/m.k，一些铸铝合金的热传导率为50-lOOw/m.k。

与传统导热材料相比，尼龙66具有良好的拉伸强度、耐热性能和抗冲击性能，但塑料具有易燃，加入导热填料后产品变脆的特点。导热塑料把塑料成型的简易性和优异的导热性结合在一起，可以为研发人员提供更大的设计自由度，而且制件的重量小。

然而导热塑料很难同时具有导热性能、绝缘和优异的抗冲击性能，难以满足实际使用的需要，并且塑料易燃，易造成安全隐患。

中国专利申请号：201110377637.9介绍一种阻燃导热尼龙66复合材料及其制备方法，其中添加的材料是尼龙66、纤维、金属氮化物、助剂、复合阻燃剂等，其制备的导热材料阻燃性能一般，而且因为加了石墨粉之类导电的物质容易导电，并且抗冲击性能不佳。

中国专利申请号：201110311516.4介绍一种高导热尼龙66复合材料及其制备方法，其中添加的材料有尼龙66、导热填料、偶联剂、抗氧剂等，其提供的方法对改善导热填料团聚和分散性效果并不理想。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种导热性能好、抗冲击性能优异、阻燃性能好，且生产效率高、制造成本低的导热绝缘塑胶材料。

本发明的另一个目的是提供上述高抗冲击阻燃的导热绝缘塑胶材料的制备方法。

本发明的上述目的是通过加下方案予以实现的：

一种高抗冲击阻燃的导热绝缘塑胶材料，其包括如下重量百分比的组分：

所述增韧剂为聚烯烃弹性体接枝马来酸酐，所述抗氧剂是受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物，所述阻燃剂A为溴化聚苯乙烯,所述阻燃剂B为阻燃协效剂三氧化二锑。

所述尼龙66为相对粘度为2.6～2.7的尼龙66树脂，这种尼龙抗冲击性能比较好。

所述导热绝缘填料为陶瓷粉、氧化镁、氧化铝、氧化锌、氮化硼或碳化硅中的一种或两种以上的混合物，所述陶瓷粉、所述氧化镁、所述氧化铝、所述氧化锌、所述氮化硼和所述碳化硅粒径均为1～10μm。用来增加材料导热系数的填料，陶瓷粉分散性好、遮盖力高、白度高、悬浮性好、化学稳定性好、可塑性好、耐热温度高、密度小、烧失量低、光散射性好、绝缘性好；氧化镁价格便宜；氧化铝导热率高；氧化锌粒径及均匀性很好，适合生产导热硅脂；氮化硼导热系数非常高，性质稳定；碳化硅导热系数较高、密度大。

所述填充物为云母粉或硫酸钡粒径为2～10μm，其中云母粉为白云母粉，白度要求90％以上，这种云母具有很好的白度，电绝缘性、附着力强等特点。硫酸钡为白色粉末状硫酸钡，具有很好的致密性能，成本低廉。

所述增韧剂的接枝率范围为1.0～1.3MA％，添加后能提高材料的抗冲击性能。

所述受阻酚类抗氧剂是粉末状β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯主抗氧剂；所述亚磷酸酯类抗氧剂是三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯辅抗氧剂；所述受阻酚类抗氧剂和所述亚磷酸酯类抗氧剂的重量混合比例范围在1.2至1.5之间。