[发明专利]一种导热耐电压击穿绝缘聚碳酸酯薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种导热耐电压击穿绝缘聚碳酸酯薄膜及其制备方法和应用。本发明的导热耐电压击穿绝缘聚碳酸酯薄膜，包括导热层以及设置在所述导热层上下两侧的耐击穿电压层；其中，按质量百分比计，所述导热层包含如下组分：PC84‑93%、纳米级氮化硼1‑5%、纳米级氮化铝1‑5%、助剂5‑6%；按质量百分比计，所述耐击穿电压层包含如下组分：PC64‑89%、纳米级云母粉1‑20%、纳米级二氧化硅5‑10%、助剂5‑6%。本发明制得的聚碳酸酯薄膜具有高的机械强度的同时，具有高的导热系数和耐击穿电压。

技术领域

本发明属于聚碳酸酯薄膜技术领域，涉及一种聚碳酸酯薄膜及其制备方法和应用，尤其涉及一种导热耐电压击穿绝缘聚碳酸酯薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

聚碳酸酯（PC）是一种优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性，且耐热、吸水率低、无毒、绝缘性能优良，是五大工程塑料中唯一具有很好透明性的产品。目前，聚碳酸酯薄膜及片材正广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域。随着其在各种电子/电气仪表板，台式计算机、手提电脑、视屏录像机、彩色电视机、复印机等的外壳和重要电子电气零部件以及汽车的仪表板、耐热电器壳体等领域的应用越来越广，鉴于微电子的高度集成化、器件的小型化，对聚碳酸酯薄膜及片材的导热散热性能、耐电气性能的要求越来越高，很多场合需要其导热系数（λ）达到1.0w/m.K以上，耐击穿电压性能需达到更高的等级。

现有的聚碳酸酯的制备方法一般采用在聚碳酸酯中添加大量的三氧化二铝、氧化镁、碳化硅及BN等无机导热绝缘助剂，可以一定程度地获得导热性能，但这些助剂的加入导致聚碳酸酯严重降解，无法加工成薄膜或片材。

CN101418116A公开了一种导热聚碳酸酯组合物的制备方法，它包含有30-70份(质量)导热无机填料Al₂O₃，20-60份(质量)的聚碳酸酯，5-10份(质量)的ABS树脂，0.3-3份(质量)的接枝共聚物，0.1-1.0份(质量)抗氧剂，0.5-3份(质量)偶联剂。该发明的导热聚碳酸酯组合物具有较高的导热性能，以及良好的综合力学性能和加工性能。该发明采用氧化铝为导热剂，加入ABS树脂等改善加工性能，但无法避免氧化铝导热助剂在挤出加工过程中导致的聚碳酸酯严重降解，无法实现制备薄膜级的产品。

CN105176041B公开了一种耐拉伸耐击穿的绝缘材料及其制备方法，所述的绝缘材料包括聚碳酸酯15-40份、聚丁二酸丁二醇酯8-20份、磺基丁二酸钠二辛酯4-10份、玻璃纤维5-10份、异戊橡胶6-15份、丁苯橡胶5-10份；所述的制备方法步骤为：一次密炼、二次密炼、再用开炼机进行开炼、再用压延机压延，冷却，得到耐拉伸耐击穿的绝缘材料。制备得到的绝缘材料的拉伸强度在50MPa以上，其击穿场强在38kV/mm以上。但是，该发明制得的绝缘材料导热性能有待进一步提高。

CN109762225A公开了一种高导热绝缘功能母料，所述高导热绝缘功能母料通过双螺杆混合、挤出、造粒步骤制备，由有机高分子塑料、抗氧剂、除酸剂、润滑剂和高导热无机纳米颗粒组成，按其重量份数计：有机高分子塑料为100份；抗氧剂占高分子塑料的0.1-1.5份；除酸剂占高分子塑料的0.1-1.0份；润滑剂占无机纳米颗粒的1-40份；高导热无机纳米颗粒占高分子塑料的1-40。所述高导热绝缘功能母料应用于锂离子电池隔膜或缓冲层的制备中。该发明中高导热绝缘功能母料采用的无机纳米材料具有较高的导热系数，采用共混制备方法简单易于工业化生产。制备的高导热绝缘母料的导热系数在1-25W/(m.K)，高于现在市场上使用的导热材料。但是，该发明的材料的耐击穿电压性能和力学性能有待进一步提高。

因此，开发一种不影响力学性能的前提下导热、耐电压击穿的绝缘聚碳酸酯薄膜及其制备方法很有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种导热耐电压击穿绝缘聚碳酸酯薄膜及其制备方法和应用，制得的聚碳酸酯薄膜具有高的机械强度的同时，具有高的导热系数和耐击穿电压。