一种绝缘导热塑料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型绝缘导热塑料及其制备方法，所述塑料包括基料、改性纳米氧化铝颗粒、改性石墨烯、空心玻璃微球、硬脂酸钡、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、稳定剂和增韧剂。所述制备方法通过两段式加入改性纳米氧化铝颗粒和改性石墨烯，从而可得到上述具有优异性能的绝缘导热塑料。本发明专利技术的所述塑料以及制备方法具有良好的工业化应用前景和市场价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种新型绝缘导热塑料及其制备方法，所述塑料包括基料、改性纳米氧化铝颗粒、改性石墨烯、空心玻璃微球、硬脂酸钡、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、稳定剂和增韧剂。所述制备方法通过两段式加入改性纳米氧化铝颗粒和改性石墨烯，从而可得到上述具有优异性能的绝缘导热塑料。本专利技术的所述塑料以及制备方法具有良好的工业化应用前景和市场价值。【专利说明】
本专利技术涉及一种塑料及其制备方法，更具体地涉及一种绝缘导热塑料其制备方法，属于工程塑料
。
技术介绍
塑料(又称为树脂)是一种用途非常广泛的高分子材料，其在多个领域如涂料、染料、粘合剂、纺织等诸多领域中具有非常重要的作用，从而在全球范围内应用量巨大，成为目前影响我们生活所必不可少的材料之一。在种类繁多的塑料之中，绝缘性导热塑料由于克服了金属材料的诸多缺陷，如绝缘性差、使用方便等，而大受欢迎，例如可用于电力工业、电子工业等领域中，从而有着越来越广泛的应用前景和潜力。另一方面，随着电子工业的快速发展，特别是由于微电子技术的集成度越来越高、电子元器件和电路的密度、体积越来越小，从而对于具有良好绝缘性、导热性的工程塑料有着迫切的需求。除了电子工业外，在电力工业上，由于输送电路的电压越来越高，在变压站等具体应用中，对于具有高绝缘性、良好导热性的工程塑料同样有着越来越大的需求。正是由于绝缘导热塑料的如此用途，从而引起了人们的极大关注，并进行了大量的深入研究，也取得了一定的成果。CN101899209A公 开了一种导热绝缘材料及其制备方法，所述材料由塑料基体、导热绝缘填料A、导热绝缘填料B、矿物纤维C、偶联剂和润滑剂组成，具有良好的导热绝缘性倉泛。CN103602060A公开了一种导热耐磨绝缘尼龙6复合材料及其制备方法，所述材料包括PA6、纤维状导热填料、绝缘导热粉A、绝缘导热粉B、导热耐磨粉、偶联剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂等组成。CN103524995A公开了一种高导热绝缘塑料，所述塑料主要包括塑料绝缘基体和导热绝缘填料，其用量为塑料绝缘基体100-200份、导热绝缘填料200-800份、偶联剂2_50份、抗氧剂1-5份、分散剂1-10份、增强剂20-50份和加工助剂0.5-5份。CN103483809A公开了一种高流动性聚酰胺基无卤阻燃导热复合材料及其制备方法，所述材料包括尼龙树脂、导热填料、无卤阻燃剂、抗氧剂和偶联剂，所述材料具有导热性高、熔体流动性高、环保阻燃等诸多性能。CN103524836A公开了一种抗菌导热塑料，所述塑料由HDPE、甲醛、氢氧化铝、氯化石蜡、三乙烯四胺、氧化锆、甲醇和过氧化二异丙苯组成，所述塑料具有良好的抗菌性能，且不影响机械强大并具有良好的绝缘性能。CN103554900A公开了一种含特殊结构碳纳米管填料的导热绝缘塑料及其制备方法，所述塑料由聚合物树脂、无机粉末、特殊结构碳纳米管、偶联剂、润滑剂和抗氧剂组成。CN103665850A公开了一种导热绝缘树脂组合物，所述组合物包括聚酰胺、填料、偶联剂、增韧剂、耐水解剂、稳定剂、润滑剂、成核剂等组成。CN103665741A公开了一种绝缘型导热复合塑胶，所述塑胶包括ABS、碳粉、BPS、次磷酸镁、季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺盐、硅藻土、海泡石、聚烯烃塑料、二氧六环、水杨酸钠、明帆和闻岭土，该材料能够大幅度提闻导热效率。CN103554907A公开了一种导热塑料，所述塑料包括热塑性树脂、金属纤维、无卤阻燃剂、分散剂、润滑剂和抗氧剂。CN103571185A公开了一种具有高导热性能的工程塑料及其制备方法，所述塑料包括基体树脂、云母粉、绝缘导热填料、阻燃剂和加工助剂，其具有优异的导热性能和优良的机械性能，能够满足高导热和高阻燃的要求。CN103483817A公开了，所述塑料包括聚苯硫醚、环氧树脂、PVC、二酮化合物、萘酸钴、滑石粉、聚醋酸乙烯、间苯二酚甲醛树脂、三聚甲醛、邻苯二甲酸二丁酯，其具有良好的导热性能和绝缘性能。如上所述，虽然现有技术中公开了多种具有良好导热性和绝缘性能的塑料，但对于该材料的研发仍存在着继续进行改进的需求，这也是目前该领域中的研究热点和重点之一，更是本专利技术得以完成的动力所在，本专利技术旨在研制一种新型的绝缘导热塑料，其通过组分的合适筛选和特定组合，使得所得塑料意外地表现出了优良的导热性和绝缘性，具有广泛的工业化应用前景和市场价值。
技术实现思路
为了得到新型的绝缘导热塑料及其制备方法，本专利技术人对此进行了深入研究，在付出了大量的创造性劳动和经过深入实验探索后，从而完成了本专利技术。具体而言，本专利技术主要涉及两个方面。第一个方面，本专利技术涉及一种新型绝缘导热塑料，所述绝缘导热塑料包括基料、改性纳米氧化铝颗粒、改性石墨烯、空心玻璃微球、硬脂酸钡、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、稳定剂和增韧剂。在本专利技术的所述绝缘导热塑料中，以重量份计，其具体组分含量如下:基料80-95改性纳米氧化铝颗粒1-3改性石墨烯0.5-1.5空心玻璃微球2-4硬脂酸钡2.5-5.5二硬脂酰氧异丙基铝酸酯1-4稳定剂1-3增韧剂2-5在本专利技术的所述绝缘导热塑料中，所述基料为双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂的混合物。其中，双酚A型环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺和ABS树脂的重量比为1:1-3:2-4,例如可为 1:1:2、1:1:3、1:1:4、1:2:2、1:2:3、1:2:4、1:3:2、1:3:3、1:3:4。在本专利技术的所述绝缘导热塑料中，所述改性纳米氧化铝的重量份为1-3份，例如可为1份、2份或3份。其中，所述改性纳米氧化铝是按照如下的制备方法制得的，或者说，所述改性纳米氧化铝的制备方法如下:步骤⑴:将氯化铝(AlCl3)或硝酸铝(Al(NO3)3)加入到三乙二醇中，搅拌均匀得到反应前驱液，然后将NaOH水溶液加入到该反应前驱液中，并在室温下搅拌1-2小时，然后以40-50°C /min的升温速率升高温度至180_220°C并反应2_3小时，自然冷却得到沉淀，离心分离得到固体；将该固体用丙酮和乙酸乙酯的混合物、乙醇、去离子水顺次洗涤，干燥，得到纳米Al2O3颗粒；步骤⑵:在超声条件下，将步骤⑴制得的纳米Al2O3颗粒分散在无水乙醇中，分散均匀后向其中加入正硅酸异丙酯的无水乙醇溶液，然后加入碳酸氢铵水溶液，在室温下搅拌反应2-3小时，离心分离得到固体，将所得固体依次用丙酮、无水乙醇和去离子水洗涤，真空干燥，得到改性纳米氧化铝颗粒，即二氧化硅改性的纳米氧化铝颗粒。在所述步骤(1)中，NaOH水溶液的质量百分浓度可为10-30 %，例如可为10%、20%或 30%。其中，AlCl3与NaOH或Al (NO3) 3与NaOH的摩尔比均为1:3-5，例如可为1:3,1:4或 1: 5。在所述步骤⑵中，步骤(1)的纳米Al2O3颗粒与正硅酸异丙酯的重量比为1:1-3，例如可为 1:1、1: 1.5、1:2、1:2.5 或 1:3。其中，所加入的碳酸氢铵水溶液的量并没有特别的限定，只要其能使得反应体系保持碱性即可，例如反应体系的PH可为7-9，非限定性地可为7、7.5、8、8.5或9。在本专利技术的所述绝缘导热塑料中，所述改性石墨烯的重量份为0.5-1.5份,例如可为0.5份、1份或1.5份。其中，所述改性石墨烯是按本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型绝缘导热塑料，所述绝缘导热塑料包括基料、改性纳米氧化铝颗粒、改性石墨烯、空心玻璃微球、硬脂酸钡、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、稳定剂和增韧剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，徐志刚，
申请(专利权)人：青岛科柏利高性能聚合物有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37