[实用新型]一种耐高温高导热性塑材

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种复合导热材料领域，特别涉及一种耐高温高导热性塑材。

背景技术

    金属材料具有非常优异的导热性能与力学性能，在热交换器、散热器等技术领域获得了广泛的应用，但是，金属材料自身也存在较多的缺点，如耐腐蚀性能差，连接工艺困难复杂等，这些不足限制了金属材料在散热器等导热领域的深化应用。

    金属材料在导热领域存在的技术缺陷，导致近几年导热塑料的技术研制及产业化获得长足的发展，导热塑料由高分子聚合物、导热填料及加工助剂经过共混、造粒、挤出等工艺加工成型，其不仅具有较高的导热系数，满足散热器、热交换器等产品的使用要求，而且具有成本低廉、加工工艺简单等优点，此外，可采用焊接工艺进行焊接，加工使用方便，易于推广。

    但是，目前导热塑料均存在导热性能低的问题，热传导系数一般小于1.0w/m.℃，限制了其在高散热技术领域的进一步发展与应用。由于导热系数与导热填料含量具有正比关系，因此，导热塑料的导热系数随着导热填料含量的增加而增加，由此可见，提高导热塑料的导热系数可通过增加导热填料含量来实现，但是随着填料的增加，塑料的加工成型工艺将变得更加困难，同时，产品的内部结构、力学性能等均会受到较大程度的影响，表现为材料拉伸强度大幅度降低，韧性下降，断裂伸长率显著降低等。因此，简单地通过添加导热填料的含量来提高塑料热传导系数的方法实际上是行不通的。

    基于上述原因，该领域技术人员将金属材料与塑料材料相结合形成复合材料。专利号为ZL201220213716.6、ZL201220215128.6的实用新型专利，分别提供了“一种高强度耐腐蚀高导热性金属丝增强导热塑料”、“一种高强度高导热性金属丝增强导热塑料管材”，上述实用新型专利均由导热塑料下层或外层、金属丝网增强层和导热塑料上层或内层依次复合而成，具有力学性能好、耐腐蚀及热传导系数高的特点，且容易进行二次加工，非常适用于散热器、热交换器的制备。

    然而，随着现代LED电子发光技术的发展与应用，高集成高性能电子设备、LED灯体的体积尺寸越来越小，工作的速度与效率越来越高，相应地其发热量亦越来越大。目前，市场上所售的LED电子灯泡属于电子产品，其内部电子部件受环境温度的影响非常显著，持续长时间的工作使得灯泡体内的温度越来越高，不但降低LED灯体的使用寿命，而且出现发热、发烫甚至熔融的现象，严重影响设备的使用寿命及用户使用感受与安全性。

    综上所述，本实用新型提供一种耐高温高导热性塑材，所述塑材由上层耐高温高导热塑料、内层导热纤维及下层耐高温高导热塑料复合而成，不但解决了普通导热塑料的耐高温、耐腐蚀性差的问题，提高安全性，使用舒适性，而且大幅度提高了其热传导性能，拓宽其应用领域。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种一种耐高温高导热性塑材，所述塑材不但可解决了普通导热塑料的耐高温、耐腐蚀性差的问题，提高安全性，使用舒适性，而且大幅度提高了其热传导系统，拓宽其应用领域。

    为了实现上述目标，本实用新型采用的技术方案为：一种耐高温高导热性塑材的特征在于包括导热纤维夹层（3）及耐高温高导热塑料内层（2）、高导热塑料外层（4），由耐高温高导热塑料内层（2）、导热纤维夹层（3）及高导热塑料外层（4）依次复合而成；所述耐高温高导热塑料内层（2）为耐高温高聚物与导热纤维共混而成的复合材料层，导热塑料外层（4）由高聚物与导热填料共混而成的复合材料层；所述导热纤维夹层（3）厚度为100-500微米，耐高温高导热塑料内层（2）、高导热塑料外层（4）厚度均约为100-600微米。

    其中，所述导热纤维为由表面经偶联处理且添加量为40%-90%的MgO颗粒与聚酰胺母料采用共混、挤出、纺丝工艺而成的聚酰胺纤维，将所述聚酰胺纤维采用梳理工艺形成横向、纵向纵横交错的聚酰胺纤维层制得导热纤维夹层（3）。

    其中，所述耐高温高聚物选取聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、聚苯硫醚、聚酰亚胺中的一种或两种以上混合制得；所述高聚物选取聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一种或两种以上混合制得。

    其中，所述导热填料优选为具有优异热传导系数的金属粉末或金属氧化物粉末，选取粉末状铝、镁、铁、铜、氧化镁中的一种或两种以上混合制得。