專利名稱：注射成型的導熱絕緣塑料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于傳熱和散熱的注射成型的導熱絕緣塑料。
背景技術(shù)：
在散熱工業(yè)中傳統(tǒng)的金屬材料，因其通常非常笨重，機械加工成本高，制品的幾何形狀受到很大限制，并且易被腐蝕和導電而越來越多地被容易成型加工的導熱塑料替代。
在已有技術(shù)中，有使用粒狀材料如氮化硼顆粒填充的聚合物基體，以及薄片狀填料填充的聚合物基體。其中以薄片狀，高長徑比(5∶1-10∶1)填充的塑料具有較好的導熱性能(ZL 99815810.0)。然而，符合要求的填料成本高昂，而且難以獲得。本發(fā)明采用市場容易獲得的廉價的絕緣導熱填料，通過高填充率達到高導熱率，同時通過添加潤滑劑保證這種導熱絕緣塑料具有可注射加工性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以大顆粒導熱填料為主要填料的注射成型的導熱絕緣塑料。
本發(fā)明的注射成型的導熱絕緣塑料，由塑料基體、填料、偶聯(lián)劑、潤滑劑制成，各組分的重量份數(shù)用量如下塑料基體 100份20-500微米大粒徑導熱絕緣填料 100-400份0.5-5微米小粒徑導熱絕緣填料 0-300份偶聯(lián)劑 0-5份潤滑劑 0-5份。
所述注射成型是塑料的通用制造方法。例如包括如下步驟(1)將填料加到高速混合機中；(2)加入偶聯(lián)劑；(3)將上述組分混合均勻；(4)加入潤滑劑和塑料基體，并混合均勻；通過擠出機擠出造粒，制得注射成型的導熱絕緣塑料。
本發(fā)明的優(yōu)選方案如下所述大粒徑絕緣導熱填料200-300份、小粒徑絕緣導熱填料50-200份、偶聯(lián)劑0.1-2份、潤滑劑0.1-2份。
所述塑料基體是聚苯硫醚(PPS)、PA、PBT、PP或ABS中的一種或一種以上混合物。
所述導熱絕緣填料為氧化鎂(MgO)、氧化鋁(Al2O3)、碳化硅(SiC)中的一種或一種以上混合物。
所述偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。
所述潤滑劑是硬酯酸酰胺、硬酯酸鹽、低分子聚合物液晶、氮化硼(BN)或二硫化鉬(MoS2)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(1)采用大顆粒的導熱粉體增大填充量，復配細顆粒導熱粉體增加導熱網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通以及添加潤滑劑保證一定的可注射流動性。
(2)具有較高的導熱性能和良好的加工性能，價格低廉。
具體實施例方式
實施例1原料配方(公斤)聚苯硫醚 10020微米氧化鎂 400
5微米氧化鋁 300硅烷偶聯(lián)劑 5硬酯酸酰胺 5。
在高速混合機中加入氧化鎂和氧化鋁，然后加入硅烷偶聯(lián)劑和硬酯酸酰胺，接著高速混合均勻。再加入聚苯硫醚，混合均勻后，加到雙螺桿擠出機中，在280℃左右擠出造粒，得可注射成型導熱絕緣塑料，注射壓力為10MPa，注射時間為30秒。
將該塑料通過注射成型制得導熱塑料制件，該導熱塑料制件50℃時熱擴散系數(shù)為0.757mm2/s，換算成導熱率是1.967W/m·K。室溫下體積電阻率是1.52E+13歐姆·厘米。拉伸強度為41.4MPa，彎曲強度70.61MPa，彎曲模量6.62GPa，缺口沖擊強度為3.3KJ/m2，非缺口沖擊強度5.9KJ/m2。
實施例2原料配方(公斤)PP50ABS 50500微米氧化鎂 1000.5微米氧化鎂 200鈦酸酯偶聯(lián)劑 2二硫化鉬 2。
在高速混合機中加入氧化鎂，然后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，接著高速混合均勻。再加入二硫化鉬50克、PP和ABS，混合均勻后，加到雙螺桿擠出機中，在280℃左右擠出造粒，得可注射成型導熱絕緣塑料，注射壓力為100MPa，注射時間為1秒。
將該塑料注射成型得導熱塑料制件。該導熱塑料制件50℃時熱擴散系數(shù)為1.092mm2/s，換算成導熱率是2.838W/m·K。
實施例3原料配方(公斤)PA100200微米氧化鎂 2001.5微米碳化硅 50鋁酸酯偶聯(lián)劑 0.1硬酯酸鎂 0.1在高速混合機中加入氧化鎂和碳化硅，然后加入鋁酸酯偶聯(lián)劑，接著高速混合均勻。再加入PA，再混合均勻后，加到雙螺桿擠出機中，在280～300℃擠出造粒，得可注射成型導熱絕緣塑料。注射壓力為50MPa，注射時間為15秒。
將該塑料在300℃塑化后注射于150℃的模具中得導熱塑料制件。該導熱塑料制件50℃時熱擴散系數(shù)為0.994mm2/s，換算成導熱率是2.480W/m·K。室溫下體積電阻率是9.08E+12歐姆·厘米。
實施例4原料配方(公斤)PBT50PP 50200微米氧化鎂 300在高速混合機中加入氧化鎂，接著高速混合均勻。再加入PP和PBT，再混合均勻后，加到雙螺桿擠出機中，在280～300℃擠出造粒，得可注射成型導熱絕緣塑料。注射壓力為70MPa，注射時間為5秒。
將該塑料在300℃塑化后注射于150℃的模具中得導熱塑料制件。該導熱塑料制件50℃時熱擴散系數(shù)為1.322mm2/s，換算成導熱率是3.469W/m·K。室溫下體積電阻率是8.13E+12歐姆·厘米。
權(quán)利要求
1.一種注射成型的導熱絕緣塑料，其特征在于由塑料基體、填料、偶聯(lián)劑、潤滑劑制成，各組分的重量份數(shù)用量如下塑料基體 100份20-500微米大粒徑導熱絕緣填料 100-400份0.5-5微米小粒徑導熱絕緣填料0-300份偶聯(lián)劑 0-5份潤滑劑 0-5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述注射成型的導熱絕緣塑料，其特征在于所述大粒徑絕緣導熱填料200-300份、小粒徑絕緣導熱填料50-200份、偶聯(lián)劑0.1-2份、潤滑劑0.1-2份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述注射成型的導熱絕緣塑料，其特征在于所述塑料基體是聚苯硫醚(PPS)、PA、PBT、PP或ABS中的一種或一種以上混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述注射成型的導熱絕緣塑料，其特征在于所述導熱絕緣填料為氧化鎂(MgO)、氧化鋁(Al2O3)、碳化硅(SiC)中的一種或一種以上混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的注射成型的導熱絕緣塑料，其特征在于所述偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述注射成型的導熱絕緣塑料，其特征在于所述潤滑劑是硬酯酸酰胺、硬酯酸鹽、低分子聚合物液晶、氮化硼(BN)或二硫化鉬(MoS2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種注射成型的絕緣導熱塑料，由塑料基體、填料、偶聯(lián)劑、潤滑劑制備而成。各組分的重量份數(shù)用量如下塑料基體100份、20－500微米大粒徑導熱絕緣填料100－400份、0.5－5微米小粒徑導熱絕緣填料0－300份、偶聯(lián)劑0－5份、潤滑劑0－5份。該配方制備的塑料具有較高的導熱性能和良好的加工性能。
文檔編號C09K5/00GK1775860SQ200510101700
公開日2006年5月24日 申請日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者林曉丹, 曾幸榮, 徐迎賓, 劉芳, 張貞祥, 張金柱 申請人:華南理工大學, 廣州市花都科苑企業(yè)有限公司