一种导热ABS制品及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种导热ABS制品，以重量份计由下列原料组成：80~90份ABS树脂、5~10份硫酸钙晶须、2~4份石墨、2~4份钛酸酯偶联剂、1~2份铝酸酯偶联剂，另外，本发明专利技术还提供一种导热ABS制品制备方法。本发明专利技术制备的ABS制品具有导热性好、成本低、力学性能佳的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程塑料领域，具体地说，是具有导热功能的ABS制品及其制备方法。
技术介绍
塑料制品以其坚固耐用，防水，重量轻，具有耐酸，耐碱，耐腐蚀性强，制造成本低、容易被塑制成不同形状等优点被广泛使用，在电话、电视机、音响、计算机、复印机等家用电器或办公用品中都大量使用，这些家用电器或办公用品又会在长期使用中产生大量热量，造成热量积聚，温度升高，因为塑料制品是热的不良导体，使得热量不易散发，导致产品故障，如游戏机、电视机顶盒等会因为使用时间过长，产生的热量散发不出去而造成自动关机。长期处于这种环境中，会使塑料制品使用寿命降低，造成塑料件失效。目前，因为高耐热性塑料加工困难，且造价昂贵，若塑料散热性较好，这样就会降低对材料耐热性要求，加工成型也相对容易。因此，开发具有良好导热性能和综合性能的高分子复合材料，在电子产品领域具有重要意义。解决塑料制品导热的方法主要有两种，一是通过制备具有导热结构的导热塑料，这种塑料导热性能好，但由于价格高，加工困难，制备工艺繁琐，只能在少量特殊领域得到应用。另一种方法是通过在树脂中填充导热材料来实现，这种方法制备方法简单、成本低、容易提高材料的导热系数，是当前制备导热塑料的主要方法。ABS树脂广泛用于各种电子、电器制品外壳，因此提高ABS树脂的导热性具有很好的经济效益。常用的提高ABS树脂导热性能的方法有填充四针状氧化锌晶须、钛酸钾晶须、石墨烯等，但这些方法或多或少存在下面不足：(1)填充料价格昂贵，难以推广使用(2)填充后降低ABS树脂力学性能，难以满足作为工程塑料使用要求；(3)由于导热性能呈各向异性，且填料分布不匀，使沿垂直制品壁厚方向导热性能远小于其它方向。(4)导热性能提高后，导致导电性能也提高，从而降低ABS树脂的电绝缘性能能。这些不足导致导热ABS材料未能够大规模应用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种导热ABS制品及其制备方法，以解决现有技术的不足，具有成本低、力学性能好、导热性能均匀的效果。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种导热ABS制品以重量份计由下列原料组成：80～90份ABS树脂、5～10份硫酸钙晶须、2～4份石墨、2～4份钛酸酯偶联剂、1～2份铝酸酯偶联剂。所述的ABS含胶量为20％-30％。所述的硫酸钙晶须粒径2-5微米，长径比20-25。所述的石墨为鳞片石墨，粒径4-7微米。所述钛酸酯偶联剂为异丙基三硬脂酸钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯中的一种或多种。所述的铝酸酯偶联剂为DL-411A型、DL-411AF型中至少一种。根据本专利技术的一实施例，硫酸钙晶须及石墨总含量的比例不大于14％。一种导热ABS制品的制备方法，其包括步骤：(a)将钛酸酯偶联剂加6倍质量无水乙醇稀释，加入到硫酸钙晶须中，高速搅拌分散，搅拌速度2000-2500转/分，温度80℃，时间5-10分钟，冷却后得到偶联剂处理的硫酸钙晶须；(b)将铝酸酯偶联剂加入到石墨中，高速搅拌分散，搅拌速度2000-2500转/分，温度120℃，时间5-10分钟，冷却后得到偶联剂处理的石墨；(c)将ABS树脂加入双螺杆挤出机料斗，偶联剂处理的硫酸钙晶须及石墨分别加入相应的侧喂料机中，按照各组分比例进行造粒；(d)挤出机各区温度分别为1区120-130℃、2区140-150℃、3区170-180℃、4区210-220℃、5区230-240℃、6区240-250℃、7区250-255℃、8区260-265℃、模头区260-265℃，冷却水温度30-40℃，挤出机转速为60-120转/分；(e)将制得的ABS颗粒进行注塑，得到导热ABS制品；(f)注塑工艺参数为注塑温度250-270℃，背压2.7MPa-3.5MPa，模具冷却温度按第一阶段190℃-195℃、30-50秒，第二阶段25℃-30℃、35-60秒实施。本专利技术同现有技术相比，主要具有以下优点和有益效果：所述硫酸钙晶须、石墨价格低；采用偶联剂处理的硫酸钙晶须、石墨分散性好，且石墨会阻碍硫酸钙晶须的团聚，与ABS树脂具有较好的相容性，不会降低ABS树脂的力学性能；硫酸钙晶须与石墨会形成导热网络，大幅提高体系的导热性能，但不影响绝缘性能；模具采用分阶段冷却，可以减弱纤维状硫酸钙晶须及片状石墨的取向，使ABS树脂导热性能在各方向上均匀。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。一种导热ABS制品以重量份计由下列原料组成：80～90份ABS树脂、5～10份硫酸钙晶须、2～4份石墨、2～4份钛酸酯偶联剂、1～2份铝酸酯偶联剂。其中，所述的ABS树脂是一种无定型工程塑料，含胶量为20％-25％，具有较好抗冲击强度及流动性。硫酸钙晶须是以石膏为原材料,通过人为控制,以单晶形式生长的，具有均匀的横截面、完整的外形、完善的内部结构的纤维状，具有高强度、高模量、高韧性、高绝缘性、耐磨耗、耐高温、耐酸碱、抗腐蚀、红外线反射性良好、易于表面处理、易与聚合物复合、无毒等诸多优良的理化性能。本专利技术采用的硫酸钙晶须直径为2-5微米，平均长径比为20-25，主要提高ABS树脂导热性能及力学性能的作用。石墨是一种片状无机填料，稳定性较好，在ABS树脂中与硫酸钙晶须配合使用，形成导热网络，提高整个体系的导热性能。本专利技术采用的是鳞片石墨，粒径4-7微米。钛酸酯偶联剂在本专利技术中作用是使ABS树脂与硫酸钙晶须建立“联系”，使无机填料与有机树脂具有良好的相容性，从而提高材料的力学性能。本专利技术选用的是异丙基三硬脂酸钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯中的至少一种。铝酸酯偶联剂是一种价格低、稳定性好的偶联剂，无需预分散，对石墨这种非极性填料有较强的结合能力，能够改善石墨与ABS树脂的相容性，本专利技术中采用DL-411A型、DL-411AF型中至少一种。本专利技术采用的每一种偶联剂过超过设定范围会导致体系导热性能降低。在本专利技术中当硫酸钙晶须及石墨含量超过一定值时，无机填料会发生团聚，导致分散不良，进而降低了体系的导热性及力学性能，因此限制硫酸钙晶须及石墨总含量小于14％。一种导热ABS制品的制备方法，其包括步骤：(a)将钛酸酯偶联剂加6倍质量无水乙醇稀释，加入到硫酸钙晶须中，高速搅拌分散，搅拌速度2000-2500转/分，温度80℃，时间5-10分钟，冷却后得到偶联剂处理的硫酸钙晶须；(b)将铝酸酯偶联剂加入到石墨中，高速搅拌分散，搅拌速度2000-2500转/分，温度120℃，时间5-10分钟，冷却后得到偶联剂处理的石墨；(c)将ABS树脂加入双螺杆挤出机料斗，偶联剂处理的硫酸钙晶须及石墨分别加入相应的侧喂料机中，按照各组分比例进行造粒；(d)挤出机各区温度分别为1区120-130℃、2区140-150℃、3区170-180℃、4区210-220℃、5区230-240℃、6区240-250℃、7区250-255℃、8区260-265℃、模头区260-265℃，冷却水温度30-40℃，挤出机转速为60-120转/分；(e)将制得的ABS颗粒进行注塑，得到导热ABS制品。(f)注塑工艺参数为注塑温度250-270℃，背压2.7MPa-3.5MPa，模具冷却温度第一阶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热ABS制品，其特征在于，以重量份计由下列原料组成：80～90份ABS树脂、5～10份硫酸钙晶须、2～4份石墨、2～4份钛酸酯偶联剂、1～2份铝酸酯偶联剂。

【技术特征摘要】
1.一种导热ABS制品，其特征在于，以重量份计由下列原料组成：80～90份ABS树脂、5～10份硫酸钙晶须、2～4份石墨、2～4份钛酸酯偶联剂、1～2份铝酸酯偶联剂。2.根据权利要求1所述的导热ABS制品，其特征在于，所述ABS树脂含胶量为20％-30％。3.根据权利要求1所述的导热ABS制品，其特征在于，所述硫酸钙晶须粒径2-5微米，长径比20。4.根据权利要求1所述的导热ABS制品，其特征在于，所述石墨为鳞片石墨，粒径4-7微米。5.根据权利要求1所述的导热ABS制品，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂为异丙基三硬脂酸钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的导热ABS制品，其特征在于，所述的铝酸酯偶联剂为DL-411A型、DL-411AF型中至少一种。7.根据权利要求1所述的导热ABS制品，其特征在于，硫酸钙晶须及石墨总含量不大于制品重量的14％。8.一种如权利要求1至7中任一所述的导热ABS制品制备方法，其特征在于，包括步骤：(a)将钛酸酯偶联剂加6倍质量无水乙醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭灼安，谭镜波，袁灿球，
申请(专利权)人：东莞市常平信安实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44