一种聚酰胺复合碳化硅散热材料、制备方法及其应用技术

技术编号:12468833 阅读:78 留言:0更新日期:2015-12-09 17:56
本发明专利技术公开了一种聚酰胺复合碳化硅散热材料、制备方法及其应用;所述聚酰胺复合碳化硅散热材料的原料按重量百分比包括:聚酰胺40-55%、碳化硅10-20%、聚苯胺8-12%、颜填料15-30%、助剂1-3%、硅烷偶联剂1-5%、阻燃剂2-8%;上述各组分之和为100%。本发明专利技术提出的聚酰胺复合碳化硅散热材料、制备方法及其应用,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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及散热材料
,尤其涉及一种聚酰胺复合碳化硅散热材料及其制 备方法。
技术介绍
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-(NHC0)-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。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题,本专利技术提出了一种聚酰胺复合碳化硅散热材料、 制备方法及其应用,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。 本专利技术提出的一种聚酰胺复合碳化硅散热材料,其原料按重量百分比包括: 聚酰胺 40-55% 碳化娃 10_20% 聚苯胺 8-12% 颜填料 15-30% 助剂 1-3% 硅烷偶联剂 1-5% 阻燃剂 2-8% 上述各组分之和为100%。 优选地,所述聚酰胺的粘度多3. 8Pa.S。 优选地,所述聚酰胺复合碳化硅散热材料,其原料按重量百分比包括: 聚酰胺 48% 碳化娃 18% 聚苯胺 10% 颜填料 20% 助剂 1% 硅烷偶联剂 1% 阻燃剂 2%。 优选地,所述聚酰胺复合碳化硅散热材料,所述颜填料为石墨、氧化石墨烯、凹凸 棒土、纳米二氧化钛、四针状氧化锌晶须、氢氧化镁、氧化铜、硫酸钡晶须中的一种或者多种 的组合。 优选地,所述聚酰胺复合碳化硅散热材料,所述助剂其原料按质量分数包括: 水溶性硅酸盐 30-50% 双马来酰亚胺 20-40% 硬脂酸镧 15-20% 抗氧剂 1-5% 紫外线吸收剂 3-5% 环氧树脂 10-20%。 上述各组分之和为100%。 优选地,所述聚酰胺复合碳化硅散热材料,所述助剂其原料按质量分数包括: 水溶性硅酸盐 40% 双马来酰亚胺 27% 硬脂酸镧 16% 抗氧剂 3% 紫外线吸收剂 4% 环氧树脂 10%。 优选地,所述聚酰胺复合碳化硅散热材料,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷 酸酯类抗氧剂中的一种或者两种的组合。 优选地,所述聚酰胺复合碳化硅散热材料,所述阻燃剂为硼酸锌、十溴二苯乙烷、 微胶囊化红磷、氧化铝中的一种或者多种的组合。 本专利技术提出的一种所述聚酰胺复合碳化硅散热材料的制备方法,包括如下步骤: 51、 将聚酰胺和聚苯胺混合均匀,然后在30-45 °C下干燥1 _2h,加入剩余的原料后分散 l_2h得到混合物; 52、 将混合物加入高低温设备共混30-40min,其中共混温度为180-200°C,破碎后得到 散热母料; 53、 将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、切粒得到聚酰胺复合碳化硅散热材料,其中所述双螺杆挤出机的料筒后部的温度为 220-240 °C、料筒中部的温度为250-270 °C、料筒前部的温度为265-270 °C、喷嘴温度为 280-290°C;螺杆转速为 200-300r/min;喂料器转速为 150-200r/min。 本专利技术还提出了一种所述聚酰胺复合碳化硅散热材料的应用,所述聚酰胺复合碳 化硅散热材料用于制作电子电器、化工设备、光电封装设备、航天航空设备、风力发电设备、 电热元件硅碳棒中的一种。 本专利技术中,以高粘度为3. 8以上的聚酰胺作为基础材料,并配合加入了碳化硅以 及其他原料,各原料的性能协同促进,得到的聚酰胺复合氮化硅散热材料耐化学性和耐热 性高,耐腐蚀性和耐磨性好,且耐热震、耐老化性能优异,质量轻,强度高,热导率高,膨胀系 数小,使用寿命长;可用于制作电子电器、化工设备、光电封装设备、航天航空设备、风力发 电设备、电热元件娃碳棒等。【具体实施方式】下面,通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。 实施例1 本专利技术提出的一种聚酰胺复合碳化硅散热材料,其原料按重量百分比包括: 聚酰胺 40% 碳化娃 20% 聚苯胺 8% 凹凸棒土 20% 助剂 3% 硅烷偶联剂 1% 阻燃剂 8%。 本专利技术提出的一种所述聚酰胺复合碳化硅散热材料的制备方法,包括如下步骤: 51、 将聚酰胺和聚苯胺混合均匀,然后在30°C下干燥2h,加入剩余的原料后分散lh得 到混合物; 52、 将混合物加入高低温设备共混40min,其中共混温度为180°C,破碎后得到散热母 料; 53、 将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 粒得到聚酰胺复合碳化硅散热材料,其中所述双螺杆挤出机的料筒后部的温度为220°C、 料筒中部的温度为250°C、料筒前部的温度为265°C、喷嘴温度为290°C;螺杆转速为200r/ min;喂料器转速为200r/min。 实施例2 本专利技术提出的一种聚酰胺复合碳化硅散热材料,其原料按重量百分比包括: 聚酰胺 55% 碳化娃 10% 聚苯胺 12% 纳米二氧化钛 10% 四针状氧化锌晶须 5% 助剂 1% 硅烷偶联剂 5% 阻燃剂 2% ; 其中,聚酰胺的粘度为4Pa.s;所述阻燃剂为微胶囊化红磷。 本专利技术提出的一种所述聚酰胺复合碳化硅散热材料的制备方法,包括如下步骤: 51、 将聚酰胺和聚苯胺混合均匀,然后在45°C下干燥lh,加入剩余的原料后分散2h得 到混合物; 52、 将混合物加入高低温设备共混30min,其中共混温度为200°C,破碎后得到散热母 料; 53、 将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 粒得到聚酰胺复合碳化硅散热材料,其中所述双螺杆挤出机的料筒后部的温度为240°C、 料筒中部的温度为270°C、料筒前部的温度为270°C、喷嘴温度为280°C;螺杆转速为300r/ min;喂料器转速为150r/min。 实施例3 本专利技术提出的一种聚酰胺复合碳化硅散热材料,其原料按重量百分比包括: 聚酰胺 42% 碳化硅 14% 聚苯胺 10% 石墨 10% 氧化石墨烯 8% 凹凸棒土 5% 纳米二氧化钛 7% 助剂 1% 硅烷偶联剂 1% 阻燃剂 2% ; 其中,所述聚酰胺的粘度为4. 6Pa.s;所述阻燃剂为硼酸锌、十溴二苯乙烷、微胶囊化 红磷、氧化铝按1:4:3:2重量份之比的组合; 本专利技术提出的一种所述聚酰胺复合碳化硅散本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酰胺复合碳化硅散热材料,其特征在于,其原料按重量百分比包括:聚酰胺                                  40‑55%碳化硅                                  10‑20%聚苯胺                                  8‑12%颜填料                                  15‑30%助剂                                    1‑3%硅烷偶联剂                              1‑5%阻燃剂                                  2‑8%上述各组分之和为100%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高忠青
申请(专利权)人:淄博夸克医药技术有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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