一种具有优良散热性的手机外壳及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有优良散热性的手机外壳及其制备方法，属于手机配件技术领域。该手机外壳为有机‑无机复合材料，其原料包括以下按照重量份计的组分：聚碳酸酯40‑65份、超高分子量聚乙烯18‑25份、纳米氮化铝纤维5‑10份、三氧化二铋4‑8份、改性可膨胀石墨5‑10份、硼酸镁晶须3‑7份。将上述原料经双螺杆挤出造粒，并通过注塑机进行注塑成型后，经冷却脱模，即可得到所述的手机外壳。本发明专利技术以聚碳酸酯和超高分子量聚乙烯为基体，通过添加纳米氮化铝纤维、三氧化二铋以及改性可膨胀石墨等组分，可以制得高强度、高导热系数以及高辐射屏蔽效能的手机外壳，从而可以解决现有塑料手机外壳散热性较差、防辐射能力欠佳等问题。

A mobile phone shell with excellent heat dissipation and its preparation method

The invention discloses a mobile phone shell with excellent heat dissipation and a preparation method thereof, which belongs to the technical field of mobile phone accessories. The shell of the mobile phone is an organic-inorganic composite material. Its raw materials include the following components by weight: polycarbonate 40 65 phr, ultra-high molecular weight polyethylene 18 25 phr, nano-aluminium nitride fiber 5 10 phr, bismuth trioxide 4 8 phr, modified expandable graphite 5 10 phr, magnesium borate whisker 3 7 phr. The shell of the mobile phone can be obtained by extruding and granulating the above raw materials through twin screw extruder and injection moulding by injection moulding machine and cooling demoulding. The mobile phone shell with high strength, high thermal conductivity and high radiation shielding efficiency can be prepared by adding nano-aluminium nitride fiber, bismuth trioxide and modified expansible graphite based on polycarbonate and ultra-high molecular weight polyethylene, thus solving the problems of poor heat dissipation and poor radiation protection ability of the existing plastic mobile phone shell.

【技术实现步骤摘要】
一种具有优良散热性的手机外壳及其制备方法
本专利技术涉及手机配件技术，具体是一种具有优良散热性的手机外壳及其制备方法。
技术介绍
手机，可以说是人们最为常见的娱乐和通信工具。当然，随着科学信息技术的飞速发展，对于手机配件的要求是越来越高，除了美观、实用，手机配件的高性能也已经成为人们对手机的基本要求了。就比如，手机的外壳，不仅要美观、有手感，而且还需要具有易散热、防辐射等特点。然而，传统采用金属材料制作的手机外壳虽然散热性好，但是加工成本高，而且还存易产生信号屏蔽、易变形以及耐磨性差等弊端；另外，现有技术中也有采用塑料作为手机外壳的材料，譬如采用PC/ABS塑料，虽然耐磨且不易变形，但是存在散热性差以及防辐射效果差等问题。故还需要对手机外壳的材料进行改善，以提高手机外壳的散热性和防辐射能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优良散热性的手机外壳及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种具有优良散热性的手机外壳，为有机-无机复合材料，其中，所述手机外壳的原料包括以下按照重量份计的组分：聚碳酸酯40-65份、超高分子量聚乙烯18-25份、纳米氮化铝纤维5-10份、三氧化二铋4-8份、改性可膨胀石墨5-10份、硼酸镁晶须3-7份。作为本专利技术进一步的方案，所述手机外壳的原料包括以下按照重量份计的组分：聚碳酸酯47-58份、超高分子量聚乙烯20-23份、纳米氮化铝纤维7-9份、三氧化二铋5-7份、改性可膨胀石墨6-8份、硼酸镁晶须4-6份。作为本专利技术再进一步的方案，所述手机外壳的原料包括以下按照重量份计的组分：聚碳酸酯52份、超高分子量聚乙烯22份、纳米氮化铝纤维8份、三氧化二铋6份、改性可膨胀石墨7份、硼酸镁晶须5份。作为本专利技术再进一步的方案，所述的超高分子量聚乙烯的分子量为不小于180万。作为本专利技术再进一步的方案，所述的三氧化二铋为δ型三氧化二铋。作为本专利技术再进一步的方案，所述的改性可膨胀石墨为硼酸和二甲基硅油改性的可膨胀石墨，其具体制备方法为：先将可膨胀石墨用乙醇分散，然后添加二甲基硅油进行搅拌，再接着加入硼酸，并用超声波进行分散后，过滤、烘干，即可得到所述的改性可膨胀石墨。本专利技术还提供一种上述具有优良散热性的手机外壳的制备方法，具体的，包括以下步骤：(1)先按上述的重量份进行聚碳酸酯、超高分子量聚乙烯、纳米氮化铝纤维、三氧化二铋、改性可膨胀石墨和硼酸镁晶须组分的配料，备用；(2)将上述配好的纳米氮化铝纤维、三氧化二铋、改性可膨胀石墨、硼酸镁晶须混合，得到无机原料；然后将无机原料投入到聚氨酯球磨机中，并添加无水乙醇和硅烷偶联剂进行球磨，得到原料浆；(3)将上述得到的原料浆烘干，然后与配好的聚碳酸酯和超高分子量聚乙烯组分进行混匀，并用双螺杆挤出机挤出造粒，得到复合材料；(4)将上述得到的复合材料填充到注塑机中，并在120-160Mpa压力以及250-300℃温度条件下注塑到模具中，接着在80-110Mpa的压力下进行保压后，然后经冷却、脱模，即可得到所述的手机外壳。作为本专利技术再进一步的方案，所述步骤(2)中无水乙醇的添加质量为所述无机原料质量的1-3倍；所述步骤(2)中二甲基硅油的添加质量为所述无机原料质量的1％-5％。作为本专利技术再进一步的方案，所述步骤(3)中双螺杆挤出机的转速为150-200r/min，挤出温度为230-260℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术以聚碳酸酯和超高分子量聚乙烯为基体，通过添加纳米氮化铝纤维、三氧化二铋以及改性可膨胀石墨等组分，可以制得高强度、高导热系数以及高辐射屏蔽效能的手机外壳，该手机外壳散热性好、防辐射能力强、不易弯折损坏，以及具备优良的阻燃性。(2)本专利技术通过采用纳米氮化铝纤维，有利于氮化铝在聚碳酸酯的分散性，从而可以显著提高手机外壳的导热性；另外，通过加入δ型三氧化二铋和改性可膨胀石墨组分与纳米氮化铝纤维进行复配，可以辅助提升手机外壳的导热性，并且可以提升手机外壳的强，以及可以显著提升手机外壳的防辐射能力。(3)本专利技术通过加入经硼酸和二甲基硅油改性的可膨胀石墨，可以提高可膨胀石墨与聚碳酸酯和超高分子量聚乙烯之间的界面相容性，以及使可膨胀石墨能够在聚氯乙烯中分散均匀，从而可以显著提高手机外壳的阻燃性，以及可以提升手机外壳的强度、导热性和辐射屏蔽效能等性能。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1该实施例提供的一种具有优良散热性的手机外壳，为有机-无机复合材料，其原料包括以下按照重量计的组分：聚碳酸酯32.5kg、超高分子量聚乙烯9kg、纳米氮化铝纤维2.5kg、三氧化二铋2kg、改性可膨胀石墨2.5kg、硼酸镁晶须1.5kg。其中，所述的超高分子量聚乙烯的分子量为不小于180万；所述的三氧化二铋为δ型三氧化二铋。所述的改性可膨胀石墨为硼酸和二甲基硅油改性的可膨胀石墨，其具体制备方法为：先将可3.5kg膨胀石墨用35kg的乙醇进行分散，然后添加35g的二甲基硅油进行搅拌，再接着加入70g的硼酸，并用超声波进行分散60min后，过滤、烘干，即可得到所述的改性可膨胀石墨。另外，上述一种具有优良散热性的手机外壳的制备方法，具体包括以下步骤：(1)先按上述的重量份进行聚碳酸酯、超高分子量聚乙烯、纳米氮化铝纤维、三氧化二铋、改性可膨胀石墨和硼酸镁晶须组分的配料，备用；(2)将上述配好的纳米氮化铝纤维、三氧化二铋、改性可膨胀石墨、硼酸镁晶须混合，得到无机原料；然后将无机原料投入到聚氨酯球磨机中，并添加无水乙醇和硅烷偶联剂进行球磨，得到原料浆；其中，无水乙醇的添加质量为所述无机原料质量的1倍，二甲基硅油的添加质量为所述无机原料质量的1％。(3)将上述得到的原料浆烘干，然后与配好的聚碳酸酯和超高分子量聚乙烯组分进行混匀，并用双螺杆挤出机挤出造粒，得到复合材料；其中，双螺杆挤出机的转速为150r/min，挤出温度为230℃(4)将上述得到的复合材料填充到注塑机中，并在120Mpa压力以及250℃温度条件下注塑到模具中，接着在80Mpa的压力下进行保压后，然后经冷却、脱模，即可得到所述的手机外壳。实施例2该实施例提供的一种具有优良散热性的手机外壳，为有机-无机复合材料，其原料包括以下按照重量计的组分：聚碳酸酯20kg、超高分子量聚乙烯12.5kg、纳米氮化铝纤维5kg、三氧化二铋4kg、改性可膨胀石墨5kg、硼酸镁晶须3.5kg。其中，所述的超高分子量聚乙烯的分子量为不小于180万；所述的三氧化二铋为δ型三氧化二铋。所述的改性可膨胀石墨为硼酸和二甲基硅油改性的可膨胀石墨，其具体制备方法为：先将可3.5kg膨胀石墨用35kg的乙醇进行分散，然后添加35g的二甲基硅油进行搅拌，再接着加入70g的硼酸，并用超声波进行分散60min后，过滤、烘干，即可得到所述的改性可膨胀石墨。另外，上述一种具有优良散热性的手机外壳的制备方法，具体包括以下步骤：(1)先按上述的重量份进行聚碳酸酯、超高分子量聚乙烯、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有优良散热性的手机外壳，为有机‑无机复合材料，其特征在于，所述手机外壳的原料包括以下按照重量份计的组分：聚碳酸酯40‑65份、超高分子量聚乙烯18‑25份、纳米氮化铝纤维5‑10份、三氧化二铋4‑8份、改性可膨胀石墨5‑10份、硼酸镁晶须3‑7份。

【技术特征摘要】
1.一种具有优良散热性的手机外壳，为有机-无机复合材料，其特征在于，所述手机外壳的原料包括以下按照重量份计的组分：聚碳酸酯40-65份、超高分子量聚乙烯18-25份、纳米氮化铝纤维5-10份、三氧化二铋4-8份、改性可膨胀石墨5-10份、硼酸镁晶须3-7份。2.根据权利要求1所述的一种具有优良散热性的手机外壳，其特征在于，所述手机外壳的原料包括以下按照重量份计的组分：聚碳酸酯47-58份、超高分子量聚乙烯20-23份、纳米氮化铝纤维7-9份、三氧化二铋5-7份、改性可膨胀石墨6-8份、硼酸镁晶须4-6份。3.根据权利要求2所述的一种具有优良散热性的手机外壳，其特征在于，所述手机外壳的原料包括以下按照重量份计的组分：聚碳酸酯52份、超高分子量聚乙烯22份、纳米氮化铝纤维8份、三氧化二铋6份、改性可膨胀石墨7份、硼酸镁晶须5份。4.根据权利要求1所述的一种具有优良散热性的手机外壳，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯的分子量为不小于180万。5.根据权利要求1所述的一种具有优良散热性的手机外壳，其特征在于，所述的三氧化二铋为δ型三氧化二铋。6.根据权利要求1所述的一种具有优良散热性的手机外壳，其特征在于，所述的改性可膨胀石墨为硼酸和二甲基硅油改性的可膨胀石墨，其具体制备方法为：先将可膨胀石墨用乙醇分散，然后添加二甲基硅油进行搅拌，再接着加入硼酸，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：郑州宝易信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41