一种导热树脂组合物及其制备方法技术

技术编号:7029393 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种导热树脂组合物,按重量百分比由以下组分组成:热塑性树脂20-60wt%,导热填料30-70wt%,导热助剂1-10wt%,其他添加剂0-30wt%。制备权所述导热树脂组合物的方法,具体步骤为:(1)按以下重量百分比称取物料,热塑性树脂20-60wt%、导热填料30-70wt%、导热助剂1-10wt%、其他添加剂0-20wt%;(2)将各种组分加到高速混合机中,混合均匀;(3)混合均匀的物料通过主喂料口加入挤出机中,补强性填料和部分导热填料通过侧喂料口加入挤出机中,挤出造粒,得到导热树脂组合物。其优点为,导热助剂起到了“桥梁”作用,把单独分散在基体树脂中的导热填料颗粒粘接在一起,把孤立的导热单元连接成大的导热网络,使得填料组分间更容易形成导通网络,导热性能大大增加。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导热树脂组合物;本专利技术还涉及一种导热树脂组合物的制备方法。
技术介绍
在电子
,由于电子线路的集成度越来越高,热量的集聚导致器件温度升高从而导致工作稳定性降低。据统计,电子元器件温度每升高2°C,可靠性下降10%,温度升高50°C的寿命只有温度升高25°C寿命的1/6,因此,为保证电子元器件长时间高可靠性地正常工作,材料的散热能力就成为影响其使用寿命的重要限制因素。传统的导热材料一般选用铝材或陶瓷类材料,虽然这两类材料散热能力好,但这些材料设计自由度小、易破裂、密度大,而且价格昂贵。因此发展出了导热塑料这一新型导热材料。用导热塑料作为导热材料,虽然在导热性能上比不上铝和陶瓷,但是通过产品设计也能够达到与铝或陶瓷同样的散热能力。同时用导热塑料作为导热材料更耐腐蚀、更柔韧、 设计灵活性更高、重量更轻。目前,利用导热组分对聚合物基体进行填充以制备具有高导热性能的聚合物复合材料已获得越来越多的关注,多采取提高导热组分填充量的方法以达到提高导热性能的目的。中国专利CN1775860A公开了一种“注塑成型的导热绝缘塑料”,该专利技术采用常见的而且流动性较好的热塑性塑料作为基体,质量份为100 ;而导热填料采用MgO、A1203、SiC等陶瓷材料,质量份为100-700,占导热复合材料的质量百分比为50-87. 5wt% ;专利公开号 CN101280109A公开了一种“抗静电导热塑料”,该专利公开的方法为在PPS树脂中加入硬度低的硫化锌得到PPS导热塑料,专利技术中导热填料的含量高达75wt%时,导热系数不到 1. OW/mk,相对于添加量,导热系数提高较小。在现有技术中,还有采用不同粒径、种类和形状的导热填料进行复配以提高材料的导热性能。专利CN96109916为获得填料在基质中最大限度的堆砌系数,将三种粒径不同的Al2O3按一定的比例与基体树脂混合,最终产品中 Al2O3的体积分数高达73%,导热系数为4. 05 ff/m · K。专利US2005095901A1公开的导热材料由LCP、BN和碳纤维组成。单独添加 50vol%BN或碳纤维制备的导热LCP的导热系数约为20W/m-k,当BN和碳纤维复配使用时, 相同添加量的填料提高了 LCP的导热系数,高达^W/m · k ;专利CN 101878268A介绍了一种制备高导热性材料的方法,利用片状填料和粉状填料按一定比例进行复配,能够得到导热性能达到3W/m. K的导热材料。中国专利201010614843. 2公开了一种绝缘导热聚酰胺复合材料及其制备方法,包括树脂材料、导热材料及填充剂。其优点在于可依靠改性填料的方式来增强其导热性能。以上组合物的不足之处在于,导热填料与树脂配合不好从而导致聚合物力学性能不佳或抗老化性能下降
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有改进散热性能的导热树脂组合物及其制备方法,其主要方法是在现有技术的基础上,通过添加相关添加剂,利用其与导热填料产生的协同效应,并制备出具有改进导热性能的导热树脂组合物。一种导热树脂组合物,按重量百分比包括如下组分 热塑性树脂20-60wt%导热填料30-70 wt%导热助剂1-10 wt%其他添加剂0-30 wt%。所述的热塑性树脂为聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚酰胺(如PA10T、 PA6T/66、PA6T/61、PA9T、PA46、PA6、PA66、PA6/66 )、聚酯(如 PBT、PET、PC )、苯乙烯类聚合物 (如ABS、PS)和聚烯烃(如PP、PE)中的一种或几种,但不仅限于这些热塑性树脂。所述的导热填料为氧化铝(A1203)、氮化铝(A1N)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO),硫化锌(ZnS),氢氧化镁(Mg (OH)2),氢氧化铝(Al (OH) 3)>氟化钙 (CaF2)中的一种或几种,但不仅限于这些导热填料。所述的导热助剂为磷酸铝、磷酸氢铝、磷酸二氢铝、磷酸二氢镁中的一种或几种, 但不仅限于这些磷酸金属盐;所述的其他添加剂包括补强填料、阻燃剂、阻燃协效剂、润滑剂、抗氧剂等中的一种或几种;所述的补强填料包括玻璃纤维、碳纤维、矿物纤维、金属纤维、滑石粉、二氧化硅、云母等中的一种或多种,但不仅限于这些补强性填料;所述的阻燃剂包括溴化聚苯乙烯、聚溴化苯乙烯和溴化聚苯醚树脂、次膦酸盐中的一种,但不仅限于这些阻燃剂;所述的阻燃协效剂包括三氧化锑、硼酸锌、锡酸锌、氧化锌、锑酸钠、勃姆石、聚四氟乙烯中的一种或几种,但不仅限于这些阻燃协效剂;所述的润滑剂包括褐煤酸衍生物、高分子蜡类、低分子液晶聚合物、硬脂酸金属皂盐、硬脂酸酰胺、硅酮类化合物中的一种或几种, 但不仅限于这些润滑剂;所述的抗氧剂包括受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯类、硫代二丙酸酯类或硫醇类中的一种或几种,但不仅限于这些抗氧剂。一种导热树脂组合物,其制备方法为(1)按以下重量百分比称取物料,热塑性树脂20-60wt%、导热填料30-70wt%、导热助剂 1-10 wt%、其他添加剂 0-30wt% ;(2)将热塑性树脂、部分导热填料、导热助剂、阻燃剂、阻燃协效剂、润滑剂和抗氧剂加到高速混合机中,混合均勻;(3)将混合均勻的物料通过主喂料口加入挤出机中,补强填料和部分导热填料通过侧喂料口加入挤出机中,挤出造粒,得到导热树脂组合物。本专利技术所述导热树脂组合物与现有技术相比,具有如下优点导热助剂在组合物中起到了“桥梁”的作用,把单独分散在基体树脂中的导热填料颗粒粘接在一起,孤立的导热单元连接成大的导热网络,使得填料组分间更容易形成导通网络, 导热性能大大增加;其好处在于,一方面在导热填料添加量相同时,本专利技术能获得更高的导热率;另一方面,要获得一定的导热率,本专利技术所需添加的导热填料更少。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明,但不能将实施例中所涉及的方法和技术参数作为对本专利技术的限制。本专利技术的保护范围不仅限于此。实施例1所述导热树脂组合物按重量百分比计,由以下组分组成聚苯硫醚32wt%,氧化铝 50wt%,磷酸二氢铝2wt%,碳纤维15wt%,硬脂酸锌0. 5wt%,抗氧剂0. 5wt%。按上述配方称取物料,将聚苯硫醚、部分氧化铝、磷酸二氢铝、硬脂酸锌和抗氧剂加到高速混合机中,混合均勻后通过主喂料口加入挤出机中,另一部分氧化铝和碳纤维通过侧喂料口加入挤出机中,在^(TC左右挤出造粒,得到导热树脂组合物。所述导热树脂组合物制得的导热绝缘塑料的各项测试结果见表1。 实施例2所述导热树脂组合物按重量分数计,由以下组分组成聚苯硫醚30wt%,氧化铝50wt%, 磷酸二氢铝,碳纤维15wt%,硬脂酸锌0. 5wt%,抗氧剂0. 5wt%。按上述配方称取物料,将聚苯硫醚、部分氧化铝、磷酸二氢铝、硬脂酸锌和抗氧剂加到高速混合机中,混合均勻后通过主喂料口加入挤出机中,部分氧化铝和碳纤维通过侧喂料口加入挤出机中,在^(TC左右挤出造粒,得到导热树脂组合物。该实施例所提供的导热绝缘塑料的各项参数测试结果见表1。 实施例3所述导热树脂组合物按重量分数计,由以下组分组成聚苯硫醚30wt%,氧化铝50wt%, 磷酸二氢铝2wt%,磷酸铝2wt%,碳纤维15wt%,硬脂酸锌0. 5wt%,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种导热树脂组合物,其特征在于,按重量百分比包括如下组分:热塑性树脂                         20-60wt%导热填料                           30-70 wt%导热助剂1-10 wt%其他添加剂                         0-30 wt%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:麦杰鸿易庆锋蒋智强姜苏俊宁凯军蔡彤旻刘奇祥陈大华
申请(专利权)人:金发科技股份有限公司上海金发科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:81

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