一种导热热塑性树脂复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种导热热塑性树脂复合材料及其制备方法，该复合材料由包括以下重量份的组份制成：热塑性树脂30～40；连续纤维18～36；导热组分33～50；抗氧剂0.4～0.45；偶联剂0～5，上述原料经过加热熔融、塑化淋膜、压平、热压、冷却定型得到产品。与现有技术相比，本发明专利技术解决了导热材料强度不足、绝缘性能不佳的缺点，并且该材料易加工生产，节约成本，对环境无任何污染，使用寿命长，可以节省能源的消耗，使热量迅速传导散发达到降温的目的；本发明专利技术的导热热塑性树脂复合材料一方面具备较好的导热性能，另一方面改善了传统导热材料的机械性能不足，密度大，加工性能不佳的缺点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，该复合材料由包括以下重量份的组份制成：热塑性树脂30～40；连续纤维18～36；导热组分33～50；抗氧剂0.4～0.45；偶联剂0～5，上述原料经过加热熔融、塑化淋膜、压平、热压、冷却定型得到产品。与现有技术相比，本专利技术解决了导热材料强度不足、绝缘性能不佳的缺点，并且该材料易加工生产，节约成本，对环境无任何污染，使用寿命长，可以节省能源的消耗，使热量迅速传导散发达到降温的目的；本专利技术的导热热塑性树脂复合材料一方面具备较好的导热性能，另一方面改善了传统导热材料的机械性能不足，密度大，加工性能不佳的缺点。【专利说明】
本专利技术涉及一种复合材料及其制备方法，尤其是涉及。
技术介绍
目前生产车间、养殖室、仓储领域甚至电子领域对吸热材料的要求越来越高，一方面是传统的导热材料加工难度较大，并且耐冲击性能不佳，易破裂，例如高导热陶瓷，氮化铝、氮化硼等。另一方面一些吸热导热的材料的密度较大，质量较重不易拆卸转移，且易腐蚀氧化，绝缘性不符合要求，例如部分金属材料。将导热层设计成热塑性树脂复合材料，充分利用了热塑性复合材料的特点，热塑性塑料具有在特殊温度范围内可反复加热软化、冷却硬化，加工成型方便，机械性能较好的特点。热塑性塑料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜等，这些材料大部分都是通用合成树脂，在合成过程中加入导热组分，可以使材料具备导热性能。目前关于热塑性树脂聚丙烯复合材料中导热组分的研究领域，《三氧化二铝/聚丙烯复合材料的导热性能研究》有如下结论:加入三氧化二铝可使聚丙烯的导热系数提高，且复合材料的导热系数随着三氧化二铝的用量增加而提高；加入氧化镁、Al、特别是石墨可进一步提高聚丙烯复合材料的导热系数；用接枝的聚丙烯作为复合材料的基体，其导热性能比聚丙烯的高，但是接枝聚丙烯与聚丙烯共混物作为基体，其导热系数反而比聚丙烯的低；适当地延长熔融共混时间有利于提高三氧化二铝/聚丙烯/石墨复合材料的导热性能?’偶联剂的用量不宜过多，即不超过5%，偶联剂过多会使复合材料的导热系数下降，这是由于多余的偶联剂会在填料的表面形成液膜影响材料的导热性能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具备高强度、低密度、耐冲击性能、良好的吸热导热性能及一定绝缘性的导热热塑性树脂复合材料及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种导热热塑性树脂复合材料，由包括以下重量份的组份制成:热塑性树脂 30~40 ;连续纤维 18~36 ;导热组分33~50 ;抗氧剂0.4 ~0.45;偶联剂O~5。所述的热塑性树脂选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚或聚砜中的一种或几种；所述的连续纤维选自玻璃纤维、不锈钢纤维或铜纤维；所述的导热组分为氧化镁、三氧化二铝及石墨的混合物；所述的抗氧剂选自三(2，4_二叔丁基苯基)亚磷酸酯及四季戊四醇酯的混合物；所述的偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、Y-氨丙基二乙氧基硅烷、Y -(2, 3-环氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷中的一种。所述的连续纤维优选玻璃纤维。所述的玻璃纤维优选无碱玻璃无捻粗纱。所述的导热组分优选氧化镁、三氧化二铝及石墨的重量份之比为3~5: 30~50: 3~5的混合物。所述的抗氧剂优选三(2，4_ 二叔丁基苯基)亚磷酸酯及四季戊四醇酯的重量比为2: I的混合物。所述的偶联剂优选2~5重量份。一种导热热塑性树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤:(I)按重量份称取热塑性树脂30~40份、导热组分33~50份、抗氧剂0.4~0.45份混合均匀，通过挤出机加热熔融后在温度为240°C~320°C下进行塑化淋膜，将淋出的薄膜与18~36重量份的连续纤维在复合辊中复合后得到预浸带；(2)预浸带进入压平辊压平，压平厚度控制在0.20mm~0.25mm,制得厚度为0.20mm~0.30mm的导热预浸带；(3)将导热预浸带裁切后叠加，放置于热压机中，设定热压温度为170~250°C，设定热压压力为I~4MPa，设定热压时间为30min~60min，热压中进行排气操作，热压操作完成后进入冷压机冷却定型，设定冷压的压力为2~5MPa，冷压后即可得到温度为70°C~80 0C的导热热塑性树脂复合材料。`步骤(1)中所述的连续纤维在复合之前需要展丝预热，连续纤维的预热温度为160°C~220°C，预热装置为烘箱，展丝宽幅为300mm~635mm。步骤(1)所述的复合辊中通有温度为20°C的水，调节水的流速对预浸带进行冷却，使复合后的预浸带表面温度为60V~70°C。所述步骤(1)中所述的连续纤维先使用O~5重量份偶联剂进行表面处理后再进行复合，加强热塑性树脂、连续纤维及导热组分之间的复合，使界面结合更加充分。与现有技术相比，本专利技术的复合材料具备高强度、低密度、良好的耐冲击性能、良好的吸热导热性能及一定的绝缘性等优点；本专利技术解决了导热材料强度不足、绝缘性能不佳的缺点，并且该材料易加工生产，节约成本，对环境无任何污染，使用寿命长，可以节省能源的消耗，使热量迅速传导散发达到降温的目的；本专利技术的导热热塑性树脂复合材料一方面具备较好的导热性能，另一方面改善了传统导热材料的机械性能不足，密度大，加工性能不佳的缺点，该材料可用于部分有特殊温度要求的车间、存储室、养殖室等，在机械、电子领域部分散热设备、电子元件周围也可利用此材料进行导热降温。【专利附图】【附图说明】图1为导热热塑性树脂复合材料的结构示意图。图中I为热塑性树脂，2为导热组分，3为连续纤维。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1(I)、按以下重量份数将热塑性树脂、玻璃纤维和氧化镁、三氧化二铝、石墨和抗氧剂混合均匀；聚丙烯树脂40，无碱玻璃无捻粗纱32，氧化镁3.8，三氧化二铝30，石墨3.8，抗氧剂三(2，4- 二叔丁基苯基)亚磷酸酯 0.267，抗氧剂四季戊四醇酯0.133 ；通过挤出机加热熔融后塑化淋膜，设定淋膜温度，聚丙烯树脂的淋膜温度为240°C将淋出的薄膜与连续玻纤复合；在复合之前玻纤需要平行展丝，使纤维展丝均匀后进入烘箱进行预热，预热温度200°C ;复合过程在复合辊中进行；复合过程中复合辊中通有20°C常温水调节流速进行冷却，保证复合后的预浸带表面温度为60V~70°C。(2)、完成复合后，将预浸带进入压平辊压平，压平厚度控制在0.20mm~0.25mm ；即可制得导热预浸带。(3)、将导热预浸带按要求裁切后根据所需厚度进行叠加，放置于热压机中，设定热压温度，通常聚丙烯树脂设定温度为183°C，设定热压压力，压制IOmm厚度板材，热压压力可设定为2MPa，热压时间维持在40min~60min，注意适当进行排气操作，热压操作完成后使板材冷压，冷压机中接通常温水(15~20°C )，压力设定为2Mpa，5分钟后升压至3Mpa，5分钟后再升压至4Mpa，待板材表面温度降至70°C~80°C即可完成。冷却后即完成定型，得到具备导热功能的热塑性树脂复合材料。测试结果: 通过导热系数测定仪完成导热系数测试见表1:表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热热塑性树脂复合材料，其特征在于，该复合材料由包括以下重量份的组份制成：热塑性树脂????????30～40；连续纤维??????????18～36；导热组分??????????33～50；抗氧剂????????????0.4～0.45；偶联剂????????????0～5。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张可心，
申请(专利权)人：辽宁辽杰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：