本发明专利技术涉及一种高导热导电聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于：所述复合材料的组分由以下质量百分比的原材料构成：PBT树脂基体60～30%；无机粒子导热填料40～70%；炭基导热填料 2～6%；抗氧剂0.5～2%；加工助剂1～3%。本发明专利技术复合材料的导热性能比总质量分数相同时PBT与金属氧化物的复合材料有显著提高，在降低总填料的质量分数后可以达到了更高的热导率，同时导电性能也有所改善。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种高导热导电聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于：所述复合材料的组分由以下质量百分比的原材料构成：PBT树脂基体60～30%；无机粒子导热填料40～70%；炭基导热填料?2～6%；抗氧剂0.5～2%；加工助剂1～3%。本专利技术复合材料的导热性能比总质量分数相同时PBT与金属氧化物的复合材料有显著提高，在降低总填料的质量分数后可以达到了更高的热导率，同时导电性能也有所改善。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
导热材料广泛应用于换热工程、采暖工程、电子信息等领域。传统的导热材料多为导热性较好的金属材料，但由于金属材料的抗腐蚀性能差而限制了其在化工等领域的应用。高分子材料具有耐化学腐蚀、易成型加工、抗疲劳性能优良、绝缘性好等特点已经受到人们的广泛关注。但是由于高分子材料多为热的不良导体限制了它在导热方面的应用。因而开发具有良好导热性能的新型高分子材料成为现在导热材料的重要发展方向。导热复合材料是由高分子树脂基体以及无机填料通过一定的方式加工而成的功能性复合材料。导热填料主要分为两种，一种是导热绝缘填料，如金属氧化物填料、金属氮化物填料等。另一种是导热非绝缘填料，如炭基填料和各种金属填料等。前者主要用于电子元器件封装材料等对电绝缘性能有较高要求的场合，后者则主要用于化工设备的换热器等对电绝缘性能要求较低的场合其中，金属氧化物由于来源广泛、价格低廉、热导率较高等优点可以满足一般高分子导热材料的要求而在导热聚合物中得到广泛应用。填料的类型、粒径大小及分布、填充量和填料与基体间的界面性能对复合材料的热导率都有影响。为了达到较高的热导率，添加单一种类的导热绝缘填料往往需要很高的质量分数，这会在一定程度上造成加工困难，不易成型。添加单一种类的非绝缘填料例如炭基填料，当填料的含量到 达一定程度时会使原本的绝缘的塑料热导率提供的同时也增加了导电性能，因此限制了其在电绝缘性要求严格的场合的使用。如果使用不同类型的填料进行复配，使少量的炭基填料在导热绝缘填料之间进行搭接促进导热网络的形成，提高热导率的同时可以降低导热填料的总含量。由于高导热导电聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等，而PBT产品又与PPE、PC、P0M、PA等共称为五大泛用工程塑料。但是PBT树脂的热导率低，其在对导热要求高的场合的应用受到了极大的限制。国内外有很多文献介绍了在高分子树脂基体中添加了一定质量分数的导热填料后复合材料热导率大幅度提升。例如，用硅烷偶联剂处理的MgO改性PPS，当其质量分数为70%时，所得PPS/MgO导热复合材料的热导率为1.631 W/m.Κ。添加单一种类的导热绝缘填料往往需要很高的质量分数，这会在一定程度上造成加工困难，不易成型。因此，在后续的研究中，为了进一步降低导热复合材料的填充量，很多学者们多采用不同种类，不同形状的导热填料进行复配和部分替代使用，有效的提高热导率的同时保证了复合材料的力学性能和加工性能。
技术实现思路
本专利技术设计了，其解决的技术问题是目前PBT工程塑料的性能和加工技术的上述不足之处。为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用了以下方案: 一种高导热导电聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:所述复合材料的组分由以下质量百分比的原材料构成: PBT树脂基体60~35% ； 无机粒子导热填料40~70% ； 炭基导热填料2~6% ； 抗氧剂0.5~2% ； 加工助剂I~3%。进一步，所述PBT树脂基体选自PBT (TH6100),特性粘度为1.000±0.015 Dl/g。进一步，所述无机粒子导热填料为氧化铝。进一步，所述炭基导热填料为多壁碳纳米管、天然石墨片或纳米石墨微片中的任意一种。进一步，加工助剂为聚乙烯蜡、液体石蜡或者两者的混合物的作用是增加PBT基体与填料之间的相容性。进一步,所述抗氧剂为抗氧剂BHT,可以起到延缓塑料氧化,延长使用寿命。一种高导热导电聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，包括以下步骤:将干燥后的重量百分比为:60-5%的PBT树脂基体，40-70%的无机粒子导热填料，2-6%的炭基导热填料，0.5~2%的抗氧剂，I~3%的加工助剂混合后加入高分子材料加工设备熔融混炼，经挤出后完成造粒。本专利技术中采用一步法和通用的加工设备来制备高导热的PBT复合材料。其作用原理是:金属氧化物为主要的导热填料，在使用单一的金属氧化物导热填料达到一定质量分数后，选用炭基填料中的一种，对原有的金属氧化物填料进行部分替代和复配，对进行替代前后的复合材料热导率进行对比，发现复配填料的总质量分数在与单一金属氧化物填料相同时，所达到的热导率远高于后者，复配后在降低总填料的质量分数后达到了更高的热导率，其导热系数大于2.3ff/m.K。同时导电性能也有所改善，根据炭基填料含量的变化，复合材料的导电性能经历了由绝缘到半导体，最后变为导体的转变。该高导热导电聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法具有以下有益效果: 本专利技术复合材料的导热性能比总质量分数相同时PBT与金属氧化物的复合材料有显著提高，在降低总填料的质量分数后可以达到了更高的热导率，同时导电性能也有所改善。【具体实施方式】下面通过几个实施例对本专利技术进行具体的描述，但本专利技术的技术范围不限于这些实施例。实施例和比较例中所得为材料导热性能、导电性能的测试结果。实施例1: 称取PBT粒料525g，氧化铝945g，纳米石墨微片30g，在105°C的鼓风烘箱中干燥IOh以上，在烘干后在将以上三组分混合并加入15ml液体石蜡混合均匀后，直接加入长径比小于30的双螺杆挤出机中混炼，挤出造粒，双螺杆挤出机温度为235— 245°C，过程控制螺杆转速60r/min。粒料干燥后注塑成测试样品，注塑温度为245— 255°C，注射压力80MPa，模具温度80°C。所得复合材料性能测试结果见表1。实施例2: 实施方法如实施例1相同，将纳米石墨微片改为60g，其它组分及质量不变。所得复合材料性能测试结果见表1。实施例3: 实施方法如实施例1相同，将纳米石墨微片改为90g，其它组分及质量不变。所得复合材料性能测试结果见表1。实施例4: 实施方法如实施例1相同，将30g纳米石墨微片改为30g多壁碳纳米管，其它组分及质量不变。所得复合材料性能测试结果见表1。 实施例5: 实施方法如实施例2相同，将60g纳米石墨微片改为60g多壁碳纳米管，其它组分及质量不变。所得复合材料性能测试结果见表1。实施例6: 实施方法如实施例3相同，将90g纳米石墨微片改为90g多壁碳纳米管，其它组分及质量不变。所得复合材料性能测试结果见表1。实施例7: 实施方法如实施例1相同，将30g纳米石墨微片改为30g天然石墨片，其它组分及质量不变。所得复合材料性能测试结果见表1。实施例8: 实施方法如实施例2相同，将60g纳米石墨微片改为60g天然石墨片，其它组分及质量不变。所得复合材料性能测试结果见表1。实施例9: 实施方法如实施例3相同，将90g纳米石墨微片改为90g天然石墨片，其它组分及质量不变。所得复合材料性能测试结果见表1。比较例1: 实施方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高导热导电聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于：所述复合材料的组分由以下质量百分比的原材料构成：PBT树脂基体 60～30%；无机粒子导热填料 40～70%；炭基导热填料 2～6%；抗氧剂 0.5～2%；加工助剂 1～3%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于中振，刘鹏，张好斌，李晓锋，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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