[发明专利]包含炭黑的导热性聚合物组合物

说明书

本申请涉及包含炭黑的导热性聚合物组合物。具体地，本申请涉及包括部分地结晶化的炭黑的复合聚合物组合物。所述组合物呈现出在塑料配制物中优越的传热性质。当与包括传统炭黑的类似组合物相比时，所述聚合物前体呈现出优异的流变性。所述复合聚合物保证在各种各样的复合聚合物组合物中更为导热性的炭黑的更高加载量。

本申请是中国发明专利申请(发明名称：包含炭黑的导热性聚合物组合物，申请日：2017年1月25日；申请号：201780017247.6)的分案申请。

技术领域

本公开内容涉及聚合物组合物并且具体地，涉及呈现出改善的导热性和机械性质的塑料。

背景技术

可受益于改善的传热的聚合物体系被广泛地用于各种各样的领域中，包括电子、机械、汽车、航空航天和工业应用。例如，传导性聚合物可用在导线(wire)和线缆(cable)护套中以耗散来自线缆芯的热。导热性聚合物还可代替典型地在需要有效传热的应用中使用的材料例如不太导热的材料或者金属。

发明内容

在一个方面中，提供复合聚合物组合物，所述复合聚合物组合物包括聚合物基质和以12-28重量％的浓度分散在所述聚合物基质中的部分地结晶化的炭黑，其中所述炭黑具有大于120cm³/100g且小于200cm³/100g的OAN结构、小于8mJ/m²的表面能、小于65％的百分比结晶度和大于或等于的拉曼微晶平面尺寸(L_a)。所述部分地结晶化的炭黑可通过将炉黑在大于700℃且小于1800℃的温度下热处理而形成。所述组合物可包括共聚物或三元共聚物。所述聚合物成分可为聚烯烃、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、和/或聚胺。所述炭黑可具有大于或等于的拉曼微晶平面尺寸(L_a)和大于1mJ/m²的表面能。所述聚合物可选自热塑性聚烯烃(TPO)、聚乙烯(PE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、茂金属中密度聚乙烯(mLLDPE)、聚丙烯、聚丙烯的共聚物、乙烯丙烯橡胶(EPR)、乙烯丙烯二烯三元共聚物(EPDM)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、丙烯腈EPDM苯乙烯(AES)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚氯乙烯(PVC)、四氟乙烯六氟丙烯偏氟乙烯聚合物(四亚乙基六亚丙基偏氟乙烯聚合物，tetraethylene hexapropylenevinylidenefluoride polymer)(THV)、全氟烷氧基聚合物(PFA)、聚六氟丙烯(HFP)、聚酮(PK)、乙烯乙烯醇(EVOH)、共聚酯、聚氨酯(PU)、热塑性聚氨酯、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚亚苯基氧(PPO)和聚苯醚(PPE)。所述组合物可为母料。所述组合物可进一步包括具有大于30W/mK的热导率的非碳质颗粒例如氮化硼、氧化镁、氧化锌、或氧化铝。部分地结晶化的炭黑对所述非碳质颗粒例如氮化硼的体积比可为1:1-1:10。所述复合聚合物组合物可具有为所述聚合物基质的热导率的至少1.6倍大、至少1.7倍大、或者2-4倍大的热导率。相对于未经处理的炭黑，所述部分地结晶化的炭黑可使所述复合聚合物组合物的热导率改善至少10％。