放热的聚苯硫醚化合物制造技术

在聚苯硫醚化合物中使用放热添加剂，制得了挤出的或模塑的塑料制品，所述制品在与电源相连的时候，是导电性和放热的。电子器件受益于这些制品，特别是当油墨必需熔化而用来在基材上形成商业图像的时候，电子器件特别会受益。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用于电子器件的聚苯硫醚组合物。
技术介绍
电子器件需要考虑电力操控、能耗、热量从关键电子部件的耗散以及 热量向关键电子部件的输送。随着电子器件变得更为复杂，人们开始探寻替 代材料来减轻重量、降低成本、以及获得其它影响价格和性能的因素。有许多设计用来从电子部件抽走热量的热导性热塑性化合物的例子， 所述电子部件需要特定的操作温度以使其具有生产性和高效性。例如，购自 普利万公司(PolyOne Corporation)塞玛-技术牌(Therma-Tech)产品用来将热 量从微处理器之类的关键部件送走。但是，有许多需要将热量输送到关键部件的电子器件。这些电子器件 的例子是某些需要处于某种温度以便将着色剂输送到显示介质的电子印刷 器件。美国专利第6,905,201号描述了通过加热在商业图形印刷机中将固态 油墨熔化成液态油墨。美国专利第6,086,791号(Miller)揭示了非金属导电涂料组合物的涂层 和膜，它们能够在与电源相连的时候在不发生破裂的情况下有效地发热，所 述组合物包含(a)粘合剂；(b)粒度约为5-500微米的导电性薄片状炭黑；(c) 粒度约为5-500微米的导电性薄片状石墨；(d)挥发性溶剂；其中以所述涂料组合物中非挥发性固体含量为基准计，所述(b)和(c)的重量之和约为10-75 重量％。美国专利第6,818,156号(Miller)还揭示了使用粒度为纳米级和微米级的碳基材料进行放热的涂层和膜。
技术实现思路
不幸的是，例如Miller揭示的膜和涂层仅存在于制品的表面。这些膜 和涂层可以变成碎片、脱层或者剥落，使得制品变成未处理的。本领域需要的是仅会在极高的温度下熔化或降解、而且在化合物的主 体当中放热，从而将热量输送到电子器件的关键部件以达到所需温度的化 合物，所述电子器件是例如商业图形打印机。因为所述化合物在其主体中 是放热的，因此不可能因为对部件表面处理的损失导致热导性的损失。本专利技术通过提供一种在与电源连接的时候，在其主体中为放热性的聚 苯硫醚化合物，从而解决了本领域的这个问题。本专利技术的一个方面提供了一种高温放热组合物，该组合物包含聚苯硫 醚和放热添加剂。本专利技术的另一个方面涉及一种热塑性制品，其包含上述聚苯硫醚组合 物，当所述制品与电源相连的时候，所述制品的主体之内都是放热的。本专利技术的另一个方面涉及一种电子器件，该电子器件包括至少一个含 有上述热塑性制品的部件。出于本专利技术的目的，"放热添加剂"表示电导性更高的颗粒和电导性更 低的颗粒的组合，当所述聚苯硫醚组合物成形制成制品并通电的时候，所 述组合可用来提供特定的温度。以美国专利第6,086,791号(Miller)或美国专利第6,818,156号揭示的方 式，通过分散在聚苯硫醚化合物中的炭黑和石墨的颗粒的组合，由该化合 物形成的制品可以变得具有高效的导电性，从而能够在不使所述化合物或 由该化合物形成的热塑性制品破坏的前提下放热。因为聚苯硫醚的熔点或 其它降解点高于所述电子器件的部件所需的温度，其可以用来从本专利技术的 热塑性制品发射热量达到任意特定温度。参照以下实施方式解释了本专利技术的优点。附图简述附图说明图1是实施例2-6的温度-时间曲线图。本专利技术的实施方式 聚苯硫醚聚苯硫醚是包含苯基部分以及与之连接的一种或多种硫化基团的聚合 物。本领域技术人员将会认识到，可在市场上购得的聚苯硫醚适合用于本专利技术。这些可在市场上购得的聚苯硫醚("PPS")的非限制性例子包括购自美 国得克萨斯州武德兰市(Woodlands, Texas)的切伦菲利普化学公司(Chevron Phillips Chemical Co.)的各种等级的瑞顿牌(Ryton) PPS粉末。本领域技术人 员已知的文献中任意的专利都可以在无需过多试验的前提下适当地决定合 适的选择。放热添加剂用于本专利技术的放热添加剂是两种不同形式的碳的组合，优选是炭黑颗 粒和石墨颗粒的组合。所述炭黑的导电性优于石墨。炭黑的替代品的非限 制性例子包括碳纳米管(单壁和多壁的)，纳米纤维，以及具有高长宽比和导 电性的碳的其它形式。一种可接受的市售炭黑是购自美国俄亥俄州阿克伦市(Akron, Ohio)的 德古萨公司(Degussa)的普林特克斯(Printex)XE2超导炭黑颗粒，其粒度约为 35纳米。一种可接受的市售石墨是购自超级石墨公司(Superior Graphite) (www.superiorgraphite.com)的2939号热纯片状石墨(No. 2939 Thermally Pur. Flake graphite),其粒度约小于20微米。所述普林特克斯XE2炭黑和2939号石墨均在Miller的专利中揭示。两种不同形式的碳的尺寸可以是纳米级或微米级的任意尺寸。这两种 不同形式的碳的长宽比可以是可用于本专利技术的各种碳形式常见的任意范围, 例如对于球形颗粒的几乎1:1至纳米管的大约20,000:1。出于美国专利第6,086,791号(Miller)和美国专利第6,818,156号(Miller)所述的理由，炭黑颗粒和石墨颗粒的组合以一种方式产生热量，使得可通过 对特定热塑性化合物配方施加的特定量的电能产生特定的温度。无需过多的试验，以上述Miller的专利的说明书开始，本领域技术人员能够加入一定量的炭黑颗粒和一定量的石墨颗粒来制备一种化合物，该化合物在与电源连接的时候是导电性和放热性的。炭黑颗粒和石墨颗粒的平衡可以通过炭黑颗粒将电能输送通过聚苯硫醚的主体，从而提供导电性，同时由于石墨颗粒较小的传导或阻抗的性质 产生热量。Miller的专利所未预料到的是，可以将两种不同形式的碳的组合 分散入聚苯硫醚化合物形成的主体中来提供导电性和放热性质。Miller的专 利没有揭示聚苯硫醚适合作为其涂层和膜的粘合剂。所述放热添加剂中导电性较高的碳形式与导电性较低的碳形式的重量 比约为0.3:1至3:1。以热塑性化合物的总量为基准计，所述放热性添加剂的累积量可约为 1-75重量％。 一般来说，在导电性较高的碳颗粒/导电性较低的碳颗粒之间 的比例恒定的情况下，放热添加剂的浓度越高，特定施加电能情况下热塑 性化合物的放热越多。任选的其它聚合物本专利技术的化合物可包含另外的聚合物树脂以改变所述化合物的形态或 流变性。所述其他的聚合物可以与PPS相容，以便形成混合物，或者与PPS 不相容，使得形成连续/不连续的两相聚合物体系。其它任选的聚合物的非限制性例子包括聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚卤 代烯烃和聚氨酯。目前这些任选的聚合物中优选的是聚烯烃，例如聚乙烯， 更优选的是高密度聚乙烯(HDPE),以降低由本专利技术的化合物制备的模塑部 件的脆性。以热塑性化合物的总重量为基准计，所述任选的其它聚合物的累计量 可为0重量％至大约25重量°%。 任选的添加剂本专利技术的化合物可包含常规的塑料添加剂，其含量足以使得化合物得 到所需的工艺性质或性能特性。所述用量不应造成添加剂的浪费，也不应对化合物的加工或性能造成危害。热塑性塑料配混(compounding)领域的技 术人员无需过多的试验，只需参照论文，例如塑料设计图书馆 (www.williamandrew.com)的塑料添力卩齐U数据库(Plastics Additives Dat本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚苯硫醚组合物，该组合物包含：　（ａ）聚苯硫醚，　（ｂ）放热添加剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RW阿瓦基扬，
申请(专利权)人：普立万公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]