本发明专利技术公开了一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法。聚苯硫醚复合材料按质量百分比由以下组分组成：聚苯硫醚：16～48.8％；聚苯醚：5～10％；大粒径导热填料：20～30％；中粒径导热填料：20～30％；小粒径导热填料：5～10％；偶联剂：0.5～1％；抗氧剂：0.1～0.5％；光稳定剂：0.1～0.5％；润滑剂：0.5～2％。本发明专利技术的聚苯硫醚复合材料在取得较高韧性的同时，可以获得良好的绝缘性能和导热性能。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本专利技术涉及高分子复合材料，尤其涉及。 作为"高效、环保、节能"的新一代绿色光源和照明技术，LED照明灯近年来在全球 照明灯行业得到快速发展与广泛应用，然而LED照明灯的操作环境温度越高，使用寿命也 越低。因此，LED照明灯的散热系统设计与应用对增加 LED照明灯的发光效率和使用寿命 起着到关重要的决定作用。随着新型LED灯具的不断开发，设计人员与生产制造商的不断 探索与研究，共同一致认为导热塑料是一种合理的新型热界面材料选择。导热塑料具有优 良的机械力学性能，如质轻、耐化学腐蚀性强、电绝缘性能优异、尺寸稳定性好、加工成型简 便，同时导热系数较高等特点。 除了 LED行业，在IT行业的电脑散热风扇、汽车行业的发动机周边的零部件、以及 在航空航天领域中很多零件都是要求材料能够迅速地将热量散发出去，以达到延长零件的 使用寿命。这些都是可以大量地使用导热塑料的。 聚苯硫醚是一种综合性能优异的特种工程塑料，其突出的特点是耐高温（长期工 作温度可以达到200°C以上）、耐化学腐蚀性强、电绝缘性能优异、力学性能高、尺寸稳定性 好、聚苯硫醚本身就可以达到UL94V0的阻燃等级、同时导热系数较其它塑料要高，所以用 聚苯硫醚作为基材制作导热塑料非常具有优势。 导热材料主要作用是要将热量传递散发出去，但是在使用条件下也要具备一定的 机械力学性能。中国专利申请CN200810025883. 6制备的导热聚苯硫醚材料的导热系数最 高仅为I. 696W/m. K ;中国专利申请CN104559145A公开了一种高韧性高导热高分子材料及 其制备方法，其所述的高韧性导热高分子材料由于添加大量的增韧剂，使该材料具有较好 的韧性，但其强度难以作为结构材料使用，同时其导热系数也是只能满足低瓦数的LED灯 使用；中国专利申请CN101275014A公开了一种导电导热聚苯硫醚材料，由聚苯硫醚树脂、 碳纤维、导电导热填充剂、纤维增强剂、偶联剂、抗氧剂、润滑剂、分散剂、成核剂组成。其制 备方法将聚苯硫醚树脂基体恒温干燥、加入碳纤维、导电导热填充剂和纤维增强剂搅混，再 加入偶联剂、抗氧剂、润滑剂、分散剂和成核剂混合，在双螺杆挤出造粒机内高温熔融塑化 造粒。该申请采用碳纤维作为增强填料，而碳纤维是可以导电的，大量添加碳纤维，从而使 材料变成了导电材料，而不是绝缘材料，这很大程度地限制它在电子电气、LED灯具、IT等 行业的应用。 本专利技术要解决的技术问题是提供一种高韧性、绝缘性能和导热性能好的聚苯硫醚 复合材料及其制备方法。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种聚苯硫醚复合材料，按质 量百分比由以下组分组成： 聚苯硫醚： 1:6-48:/8? 聚苯醚： 5…10紀 大粒径导热填料： 20-30%; 中粒径导热填料： 20~30%; 小粒径导热填料： 5~10%; 偶联剂： 15 -1? 抗氧剂： 1. ~ 5?;: 光稳定剂： 0. 1~ 0. 5?: 润滑剂: 15:~2%。 以上所述的聚苯硫醚复合材料，所述的聚苯硫醚为线型聚苯硫醚，所述的聚苯醚 为熔融指数10_20g/10min的中粘聚苯醚。 以上所述的聚苯硫醚复合材料，所述的大粒径导热填料的粒径为45目-60目，为 氧化镁、氧化锌、氧化铝、氧化钙、氮化硼、氮化铝和氮化硅中的至少一种；所述的中粒径导 热填料的粒径为270目-325目，为氧化镁、氧化锌、氧化铝、氧化钙、氮化硼、氮化铝和氮化 硅中的至少一种；所述的小粒径导热填料的粒径为1800目-2500目，为氧化镁、氧化锌、氧 化铝、氧化钙、氮化硼、氮化铝和氮化硅中的至少一种。 以上所述的聚苯硫醚复合材料，所述偶联剂优选硅烷偶联剂和/或钛酸脂偶联 剂。 以上所述的聚苯硫醚复合材料，所述润滑剂优选硬脂酸钙、硅酮、石蜡、聚乙烯蜡 和硬脂酸锌中的至少一种。 以上所述的聚苯硫醚复合材料，所述抗氧化剂为1010、168、1076、1098、1790、425、 2246和S9228中的至少一种。 以上所述的聚苯硫醚复合材料，所述光稳定剂优选944、770、THT4611、UV-6408、 THT4802和UV-2908中的至少一种。 -种以上所述聚苯硫醚复合材料的制备方法，包括以下步骤： 801、按权利要求1的配方称取原料； 802、将聚苯硫醚和聚苯醚树脂烘干，按质量百分比，将水份控制在0. 02%以下； 803、将烘好的聚苯硫醚和聚苯醚树脂与偶联剂先在混料机中搅拌混合； 804、加入大粒径的导热填料、中粒径的导热填料、小粒径导热填料、抗氧剂、光稳 定剂和润滑剂在搅拌混合搅拌过程中要升温至ll〇°C ; 805、将混合好的原料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒。 以上所述的制备方法，双螺杆挤出机1区到10区的温度分别为：300°C、31(TC、 330°C、320°C、320°C、320°C、310°C、310°C、310°C和 320°C。主机转速为 400 ~550 转 /min， 喂料机转速为800~1000转/min，真空度小于负0. 06MPa。 本专利技术的聚苯硫醚复合材料在取得较高韧性的同时，可以获得良好的绝缘性能和 导热性能。 下面对本专利技术提供的【具体实施方式】作详细说明。 本专利技术实施例的聚苯硫醚复合材料是一种高韧性绝缘导热聚苯硫醚复合材料。该 复合材料由树脂基料、导热填料、偶联剂、抗氧剂、热稳定剂及润滑剂组成。具体质量百分比 如下： 聚苯硫醚：16~48. 8 % 聚苯醚：5~10% 大粒径导热填料：20~30% 中粒径导热填料：20~30% 小粒径导热填料：5~10% 偶联剂：0.5~1% 抗氧剂：0.1 ~0.5% 光稳定剂：0· 1~0· 5% 润滑剂：0.5~2% 其中聚苯硫醚优选线型聚苯硫醚，具有优良的延展性、韧性，即使在高温度条件下 也可以保持其高刚性和耐蠕变性；聚苯醚优选熔融指数在10_20g/10min的中粘聚苯醚。 由于聚苯硫醚是高钢性的，跌落在地面上会发出清脆金属响声，所以聚苯硫醚是一种脆性 的材料，其韧性是非常之差的。而聚苯醚的韧性相对于聚苯硫醚是要高的，聚苯醚的冲击强 度为21KJ/M2,聚苯硫醚的冲击强度为4KJ/M2,而且聚苯醚有突出的电绝缘性和耐水性优 异，尺寸稳定性好，其介电性能居塑料的首位。聚苯醚的机械力学性能和导热系数都要优于 弹性体增韧剂，添加聚苯醚对机械力学性能和导热系数是没有减小，反而是增加的。 大粒径导热填料的粒径为45目-60目，优选氧化镁、氧化锌、氧化铝、氧化钙、氮化 硼、氮化铝、氮化硅中的一种或者多种复配；中粒径导热填料的粒径为270目-325目，优选 氧化镁、氧化锌、氧化铝、氧化钙、氮化硼、氮化铝、氮化硅其中的一种或者多种复配；小粒径 导热填料的粒径为1800目-2500目，优选氧化镁、氧化锌、氧化铝、氧化钙、氮化硼、氮化铝、 氮化硅中的一种或者多种复配。 偶联剂优选硅烷偶联剂、钛酸脂偶联剂中的一种或者多种复配；抗氧化剂优选 1010、168、1076、1098、1790、425、2246、S9228等其中的一种或者多种复配；光稳定剂优选 944、770、THT4611、UV-6408、THT4802、UV-2908其中的一种或者多种复配；润滑剂优选硬脂 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚苯硫醚复合材料，其特征在于，按质量百分比由以下组分组成：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：贺鹏勇，
申请(专利权)人：东莞市华盈新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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