本發(fā)明涉及高分子材料改性，尤其涉及一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、隨著電子設(shè)備集成度的提高、元器件體積和重量的減小，以及電子元器件傳輸速度和功率的增加，設(shè)備內(nèi)部的熱量集中程度也相應(yīng)增加，從而對設(shè)備的精度和使用壽命產(chǎn)生影響。為了確保功能器件的可靠運(yùn)行，有效的熱管理材料至關(guān)重要。因此，對高分子材料的導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能提出了更高的要求。開發(fā)具備優(yōu)良的力學(xué)性能、阻燃性能和導(dǎo)熱性能的功能性塑料具有極其重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。
2、常見的絕緣導(dǎo)熱材料難以兼顧導(dǎo)熱、韌性及阻燃性能。聚碳酸酯具有良好的阻燃性、高強(qiáng)度、彈性系數(shù)、高沖擊強(qiáng)度、耐疲勞性佳、尺寸穩(wěn)定性良好、蠕變也小(高溫條件下也極少有變化)、高度透明性及自由染色性，在電器、電子、汽車等行業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。聚碳酸酯缺陷是剛性強(qiáng)不易彎折、玻璃化溫度高、粘度高、耐水解穩(wěn)定性不夠高、對缺口敏感。目前主要通過abs于聚碳酸酯復(fù)合，還有采用有機(jī)硅于聚碳酸酯共聚進(jìn)行改性，玻璃纖維填充，提升聚碳酸酯的韌性，但是其僅限于常規(guī)使用，在導(dǎo)熱聚碳酸酯領(lǐng)域，填充大量導(dǎo)熱填料，其性能極易受到破壞，尤其缺口沖擊降低非常明顯，使其在很多需要的散熱的器件無法使用。
3、為了克服以上問題，通過不斷研究和改進(jìn)材料的制備工藝和性能，本專利對導(dǎo)熱填充粉體氧化鋁和聚碳酸酯進(jìn)行改性，制備出導(dǎo)熱聚碳酸酯材料，具有良好導(dǎo)熱性、絕緣性、阻燃性及耐高溫性。
4、因此，如何提供一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料及其制備方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料及其制備方法，本發(fā)明制備得到聚碳酸酯改性材料具備高韌性，良好導(dǎo)熱性、絕緣性、阻燃性及耐高溫性；復(fù)合材料中特定比例的改性高純氧化鋁與多種導(dǎo)熱填料相結(jié)合，不僅實(shí)現(xiàn)了高效的熱傳導(dǎo)能力，還保持了聚碳酸酯原有的高絕緣特性，滿足了電子和電器領(lǐng)域?qū)Σ牧系奶厥庑枨?；增?qiáng)了復(fù)合材料的抗沖擊強(qiáng)度和韌性，保證了在高溫或機(jī)械應(yīng)力下的可靠性和耐用性；在氧化鋁表面形成牢固的化學(xué)鍵，優(yōu)化了無機(jī)填料與有機(jī)基體的界面相容性，同時(shí)在聚碳酸酯改性中也提高了熱穩(wěn)定性，延長了材料的使用壽命。
2、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料，復(fù)合材料由改性高純氧化鋁、有機(jī)硅改性聚碳酸酯和其他助劑經(jīng)熔融復(fù)合而成；
3、復(fù)合材料的配比為改性高純氧化鋁為25％、有機(jī)硅改性聚碳酸酯為65％及其他助劑為10％經(jīng)熔融復(fù)合而成。
4、進(jìn)一步地，所述氧化鋁為角鋁、類球鋁、片狀氧化鋁、氧化鋁晶須均可，所述氧化鋁的尺寸為20-40000nm。
5、進(jìn)一步地，所述其他助劑由增韌劑、導(dǎo)熱填料、偶聯(lián)劑、抗氧劑及阻燃劑組成，所述其他助劑的配比為：增韌劑12％、導(dǎo)熱填料60％、偶聯(lián)劑2％、抗氧劑1％及阻燃劑25％。
6、進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱填料為至少兩種的導(dǎo)熱材料混合而成。
7、進(jìn)一步地，包括復(fù)合材料制備方法步驟：
8、步驟一、高純氧化鋁經(jīng)過反復(fù)水洗，使其純度達(dá)到99.9％以上；
9、步驟二、選用長鏈硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，并進(jìn)行2次高溫煅燒處理；
10、步驟三、有機(jī)硅改性聚碳酸酯，選用長鏈硅烷偶聯(lián)劑與聚碳酸酯粉末進(jìn)行高速混合處理，聚碳酸酯表面完全潤濕后，再在120℃進(jìn)行熱處理2h，得到長鏈硅烷改性聚碳酸酯；
11、步驟四、將處理好的改性高純氧化鋁、有機(jī)硅改性聚碳酸酯和其他助劑進(jìn)行高混，再進(jìn)行高溫熔融造粒，得到高韌絕緣導(dǎo)熱聚碳酸酯復(fù)合材料。
12、進(jìn)一步地，所述烷基鏈碳的個(gè)數(shù)≥8。
13、進(jìn)一步地，氧化鋁改性方法步驟：
14、步驟一、氧化鋁選用去離子水反復(fù)清洗直至氧化鋁純度≥99.9％；
15、步驟二、在120度下干燥2小時(shí)，再升溫至800℃，煅燒2h，最后緩慢升溫至1500℃，恒溫2h；
16、步驟三、將長鏈硅烷偶聯(lián)劑稀釋在乙醇中，將1000g氧化鋁加入其100g中；
17、步驟四、濕法攪拌半小時(shí)，然后在150℃干燥4小時(shí)。
18、進(jìn)一步地，所述偶聯(lián)劑稀釋在乙醇中質(zhì)量比為1:4。
19、進(jìn)一步地，所述聚碳酸酯的流動(dòng)性為1-30g/10min。
20、本發(fā)明的有益效果是：
21、本發(fā)明制備得到聚碳酸酯改性材料具備高韌性，良好導(dǎo)熱性、絕緣性、阻燃性及耐高溫性；復(fù)合材料中特定比例的改性高純氧化鋁與多種導(dǎo)熱填料相結(jié)合，不僅實(shí)現(xiàn)了高效的熱傳導(dǎo)能力，還保持了聚碳酸酯原有的高絕緣特性，滿足了電子和電器領(lǐng)域?qū)Σ牧系奶厥庑枨?；增?qiáng)了復(fù)合材料的抗沖擊強(qiáng)度和韌性，保證了在高溫或機(jī)械應(yīng)力下的可靠性和耐用性；在氧化鋁表面形成牢固的化學(xué)鍵，優(yōu)化了無機(jī)填料與有機(jī)基體的界面相容性，同時(shí)在聚碳酸酯改性中也提高了熱穩(wěn)定性，延長了材料的使用壽命。
1.一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料，其特征在于，復(fù)合材料由改性高純氧化鋁、有機(jī)硅改性聚碳酸酯和其他助劑經(jīng)熔融復(fù)合而成；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料，其特征在于，所述氧化鋁為角鋁、類球鋁、片狀氧化鋁、氧化鋁晶須均可，所述氧化鋁的尺寸為20-40000nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料，其特征在于，所述其他助劑由增韌劑、導(dǎo)熱填料、偶聯(lián)劑、抗氧劑及阻燃劑組成，所述其他助劑的配比為：增韌劑12％、導(dǎo)熱填料60％、偶聯(lián)劑2％、抗氧劑1％及阻燃劑25％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料，其特征在于，所述導(dǎo)熱填料為至少兩種的導(dǎo)熱材料混合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括復(fù)合材料制備方法步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料的制備方法中的長鏈硅烷偶聯(lián)劑，其特征在于，所述烷基鏈碳的個(gè)數(shù)≥8。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料及其制備方法中的氧化鋁改性方法，其特征在于，氧化鋁改性方法步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料的制備方法中的長鏈有機(jī)硅偶聯(lián)劑改性聚碳酸酯制備方法，其特征在于，所述偶聯(lián)劑稀釋在乙醇中質(zhì)量比為1:4。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高韌絕緣導(dǎo)熱pc復(fù)合材料的制備方法中的聚碳酸酯，其特征在于，所述聚碳酸酯的流動(dòng)性為1-30g/10min。