[发明专利]一种绝缘耐高低温聚酰胺导散热材料及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及散热材料技术领域，尤其涉及一种绝缘耐高低温聚酰 胺导散热材料及其制备方法。

背景技术

由于聚合物材料具有来源广泛、成本低廉、易加工成型等优势， 使其得到广泛的应用，但一般聚合物材料由于传热与绝缘性能不佳， 限制了其在电子元器件散热、化工电工传热、光电封装行业、航天航 空、风力发电和其它领域等的应用。特别是越来越多的聚合物材料投 入LED产品的生产，较低的导热性能导致聚合物材料无法进一步应用 于制作发热量较大的或大功率LED照明产品的散热器套件。目前，提 高聚合物材料的导热性能主要有以下两种方式：一是合成具有高导热 系数的本征聚合物，如聚乙炔、聚吡咯等，其导热机理同高分子材料 导电机理一样是通过电子转移来实现热量的传递；二是添加高导热无 机填料进行填充制备复合材料。导热高聚物虽然具有良好的导热性能， 但是受制于成本、生产工艺，难以实现规模化，从而采用无机物填充 来提高聚合物的导热系数是目前常用的方式。

聚酰胺(Polyamide，简称PA)俗称尼龙，是分子链上含有重复酰 胺基团-(NHCO)-的一类热塑性树脂总称，由于其具有优良的热稳定性、 绝缘性和物理机械性能，广泛应用于汽车工业、机械仪表、电子机械 等行业。随着社会的发展，人们对材料的性能提出的越来越高的要求， 现有的聚酰胺材料其导热、散热性和阻燃性已不能满足社会的要求， 需要进行改性。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种绝缘耐高低温 聚酰胺导散热材料及其制备方法和应用，所得散热材料具有极高的热 导率，且高绝缘，高强度，热膨胀系数低，耐高低温老化不开裂不变 色，综合性能好，使用寿命长。

本发明提出的一种绝缘耐高低温聚酰胺导散热材料，其原料按重 量百分比包括：聚酰胺40-55％、碳化硅10-20％、氧化锆3-5％、氢氧 化镁2-5％、氢氧化硼3-5％、玻璃微粉4-10％、六方氮化硼6-10％、硅 酸钠1-5％、硅酸锂3-10％、三氧化二硅2-8％、四氧化硅1-5％、硅酮 2-10％、助剂1-3％、阻燃剂2-8％；上述各组分之和为100％。

优选地，其原料按重量百分比包括：聚酰胺42％、碳化硅15％、 氧化锆5％、氢氧化镁3％、氢氧化硼4％、玻璃微粉7％、六方氮化硼 9％、硅酸钠1％、硅酸锂3％、三氧化二硅3％、四氧化硅1％、硅酮4％、 助剂1％、阻燃剂2％。

优选地，所述聚酰胺的粘度≥3.8Pa.s。

优选地，所述助剂为热稳定剂和抗氧剂。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂168；所述热稳定剂为热稳定剂1010。

优选地，所述阻燃剂为硼酸锌、十溴二苯乙烷、微胶囊化红磷、 氢氧化铝、磷酸二甲酯中的一种或者多种的混合物。

本发明还提出了一种所述绝缘耐高低温聚酰胺导散热材料的制 备方法，包括如下步骤：

S1、按配比将各原料混合分散3-5h得到混合物；

S2、将混合物加入高低温设备共混40-60min得到散热母料，其 中共混温度为180-250℃；

S3、将散热母料加入双螺杆挤出机进行熔融、剪切、共混、压缩、 混炼、抽真空、牵引、冷却、切粒得到绝缘耐高低温聚酰胺导散热材 料，其中所述双螺杆挤出机的料筒后部的温度为220-240℃、料筒中 部的温度为250-270℃、料筒前部的温度为265-270℃、喷嘴温度为 280-290℃；螺杆转速为200-300r/min；喂料器转速为150-200r/min。

本发明还提出了一种所述绝缘耐高低温聚酰胺导散热材料的应 用，所述绝缘耐高低温聚酰胺导散热材料用于制作微电子元器件、高 低压电器、空调冷冻设备、手机、电脑、风力发电器、互联网通信设 备中的一种。

本发明中，以高绝缘耐高低温聚酰胺为基材，选用多种填料掺杂 共混，使各填料的性能协同促进，得到的导散热材料耐高压性好，热 变形温度高，耐高低温性能优异，能用于微电子元器件、LED及光电 封装、高低压电器、空调冷冻设备、手机电脑、化工、电气、风力发 电、互联网通信设备、军工、汽车火车、等导散热领域。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1