一種導熱絕緣材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種導熱絕緣材料的制備方法，屬于復合材料【技術(shù)領(lǐng)域】。第1步，按重量份計，稱取如下組分：聚酰胺樹脂30～50份、ABS 3～6份、聚酰亞胺10~20份、酚醛樹脂3～5份、聚碳酸酯樹脂2～4份、聚醋酸乙烯酯1～3份、尼龍3～5份、三元乙丙橡膠2～4份、癸二酸二丁酯3~5份、乙酰乙酸乙脂2～4份、乙二醛3～5份、偶聯(lián)劑2～4份、滑石粉2～4份、填料1～4份；第2步、將上述的原料混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出，造粒，冷卻，即得。本發(fā)明提供的導熱絕緣材料具有強度高、絕緣性能好的優(yōu)點。
【專利說明】[0001] 一種導熱絕緣材料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種導熱絕緣材料的制備方法，屬于復合材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004] 隨著大功率電氣、電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，必然出現(xiàn)越來越多的發(fā)熱問題，產(chǎn)生的熱 量又會引發(fā)產(chǎn)品的功效降低，使用壽命縮短及造成多種事故等問題。因此采用有效的方法 解決結(jié)構(gòu)散熱和研制高導熱的材料成為當務(wù)之急。
[0005] 導熱絕緣材料是一種常用的功能材料，通常以陶瓷、塑料、橡膠、膠粘劑、涂料等形 式廣泛應(yīng)用于微電子封裝、電機、汽車、特種電纜，甚至高端的航空航天軍事等領(lǐng)域，在現(xiàn)代 高科技領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。在電力工業(yè)中，大中型高壓發(fā)電機、電動機運行過程中會 產(chǎn)生大量的熱，如果不及時導出，將直接影響到其工作效率、縮短壽命，降低其可靠性，因此 電機發(fā)熱、傳熱已成為現(xiàn)代電機技術(shù)發(fā)展急需解決的問題之一。而隨著電子產(chǎn)品、LED等不 斷向大功率方向發(fā)展，也將出現(xiàn)越來越多的發(fā)熱問題使產(chǎn)品功效降低，壽命縮短。因此急需 研制高導熱絕緣材料，解決結(jié)構(gòu)散熱問題，這也是世界各國電氣絕緣材料的研究熱點之一。
[0006] 導熱絕緣材料一般可以分為：1.無機非金屬導熱絕緣材料：通常金屬（如Au、Ag. Cu.Al、Mg等)均具有較高的導熱性，但均為導體，所以無法用作絕緣材料，而部分無機非金 屬材料，如金屬氧化物Al203、Mg0、Zn0、Ni0,金屬氮化物AIN、Si3N4、BN等，以及SiC等陶瓷 既具有高的導熱性，同時也具有優(yōu)良的絕緣性能、力學性、耐高溫性能、耐化學腐蝕性能等， 因此被廣泛用作電機、電器、微電子領(lǐng)域中的高散熱界面材料及封裝材料等。2聚合物基導 熱絕緣材料：由于聚合物材料具有優(yōu)良的電氣絕緣性能、耐腐蝕性能、力學性能、易加工性 等，因此人們逐步用聚合物材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)電氣絕緣材料，但大多數(shù)聚合物材料的熱導率很 低，無法直接用作導熱材料，因此需要通過加入導熱性物質(zhì)，使其成為導熱絕緣材料。按獲 得導熱性的方式，聚合物導熱絕緣材料主要可分為本體導熱絕緣聚合物和填充導熱絕緣聚 合物。本體導熱絕緣聚合物是在高分子合成或加工過程中通過改變其分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)， 使其具有較高的規(guī)整性，從而提高導熱率。填充型則是通過在高分子材料中加入導熱絕緣 填料，來提高其導熱率。
[0007] 專利CN101225234公開了一種導熱絕緣材料及其制備方法，該導熱絕緣材料由乙 烯基娃樹脂：20?60重量份，導熱粉體：40?80重量份，偶聯(lián)劑：0. 1?1. 5重量份， 消泡劑：2?5重量份，白炭黑：2?5重量份，混合均勻后固化成型。專利CN101333434 公開了一種導熱絕緣材料及其制造方法，該材料組份和重量百分數(shù)為，立方氮化硼8-20%， 納米氧化锫5-10%,納米二硫化鑰1-5%,鱗片石墨納米粉或中間相納米碳粉1-5%,塑料材 料60-85%，上述材料在使用的過程中都存在著強度不高的問題。
[0008]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是導熱絕緣材料的強度不高的問題，因此，提供了一 種導熱絕緣材料的制備方法。
[0010] 技術(shù)方案： 一種導熱絕緣材料的制備方法，包括如下步驟： 第1步，按重量份計，稱取如下組分：聚酰胺樹脂30?50份、ABS3?6份、聚酰亞胺 1(T20份、酚醛樹脂3?5份、聚碳酸酯樹脂2?4份、聚醋酸乙烯酯1?3份、尼龍3?5 份、三元乙丙橡膠2?4份、癸二酸二丁酯:T5份、乙酰乙酸乙脂2?4份、乙二醛3?5份、 偶聯(lián)劑2?4份、滑石粉2?4份、填料1?4份； 第2步、將上述的原料混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出，造粒，冷卻，即得。
[0011] 優(yōu)選地，所述的雙螺桿擠出機的擠出溫度一區(qū)140?150°C。
[0012] 優(yōu)選地，所述的雙螺桿擠出機的擠出溫度二區(qū)150?155 °C。
[0013] 優(yōu)選地，所述的雙螺桿擠出機的擠出溫度三區(qū)155?165°C。
[0014] 優(yōu)選地，所述的雙螺桿擠出機的擠出溫度四區(qū)170?175 °C。
[0015] 優(yōu)選地，所述的雙螺桿擠出機的擠出溫度五區(qū)180?190°C。
[0016] 優(yōu)選地，所述的雙螺桿擠出機螺桿轉(zhuǎn)速為200?300rpm。
[0017] 優(yōu)選地，所述的偶聯(lián)劑選自KH-550、KH-560或者KH-570。
[0018] 優(yōu)選地，所述的填料選自氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氫氧化鎂或者氧化鈦。
[0019] 優(yōu)選地，所述的填料至少包括有氧化鋅和氫氧化鎂的任意比例混合物。
[0020] 優(yōu)選地，所述的氧化鋅是指經(jīng)過先由氫氧化鈉溶液浸泡，再用丙烯酸樹脂改性得 到。
[0021] 優(yōu)選地，第1步中還加入氯化聚乙烯3?6份。
[0022] 優(yōu)選地，氯化聚丙烯的含氯量優(yōu)選范圍28?32%。
[0023] 有益效果 本發(fā)明提供的導熱絕緣材料具有強度高、絕緣性能好的優(yōu)點。
[0024]

【具體實施方式】
[0025] 實施例1 高強度的導熱絕緣材料的制備方法，包括如下步驟： 第1步，稱取如下組分：PA10T聚酰胺樹脂30Kg、ABS3Kg、聚酰亞胺10Kg、酚醛樹脂 3Kg、聚碳酸酯樹脂2Kg、聚醋酸乙烯酯lKg、尼龍3Kg、三元乙丙橡膠2Kg、癸二酸二丁酯3Kg、 乙酰乙酸乙脂2Kg、乙二醛3Kg、KH-570偶聯(lián)劑2Kg、滑石粉2Kg、氧化鋁lKg; 第2步、將上述的原料混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出，造粒，冷卻，即得；所述 的雙螺桿擠出機的擠出溫度一區(qū)140°C、二區(qū)150°C、三區(qū)155°C、四區(qū)170°C、五區(qū)180°C，螺 桿轉(zhuǎn)速為200rpm。
[0026] 實施例2 高強度的導熱絕緣材料的制備方法，包括如下步驟： 第1步，稱取如下組分：PA10T聚酰胺樹脂50Kg、ABS6Kg、聚酰亞胺20Kg、酚醛樹脂 5Kg、聚碳酸酯樹脂4Kg、聚醋酸乙烯酯3Kg、尼龍5Kg、三元乙丙橡膠4Kg、癸二酸二丁酯5Kg、 乙酰乙酸乙脂4Kg、乙二醛5Kg、KH-570偶聯(lián)劑4Kg、滑石粉4Kg、氧化鋁4Kg; 第2步、將上述的原料混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出，造粒，冷卻，即得；所述 的雙螺桿擠出機的擠出溫度一區(qū)150°C、二區(qū)155°C、三區(qū)165°C、四區(qū)175°C、五區(qū)190°C，螺 桿轉(zhuǎn)速為300rpm。
[0027] 實施例3 高強度的導熱絕緣材料的制備方法，包括如下步驟： 第1步，稱取如下組分：PA10T聚酰胺樹脂40Kg、ABS5Kg、聚酰亞胺15Kg、酚醛樹脂 4Kg、聚碳酸酯樹脂3Kg、聚醋酸乙烯酯2Kg、尼龍4Kg、三元乙丙橡膠3Kg、癸二酸二丁酯4Kg、 乙酰乙酸乙脂3Kg、乙二醛4Kg、KH-570偶聯(lián)劑3Kg、滑石粉3Kg、氧化鋁2Kg; 第2步、將上述的原料混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出，造粒，冷卻，即得；所述 的雙螺桿擠出機的擠出溫度一區(qū)145°C、二區(qū)153°C、三區(qū)160°C、四區(qū)172°C、五區(qū)185°C，螺 桿轉(zhuǎn)速為250rpm。
[0028] 實施例4 與實施例3的區(qū)別在于：填料為氧化鋅。
[0029] 高強度的導熱絕緣材料的制備方法，包括如下步驟： 第1步，稱取如下組分：PA10T聚酰胺樹脂40Kg、ABS5Kg、聚酰亞胺15Kg、酚醛樹脂 4Kg、聚碳酸酯樹脂3Kg、聚醋酸乙烯酯2Kg、尼龍4Kg、三元乙丙橡膠3Kg、癸二酸二丁酯4Kg、 乙酰乙酸乙脂3Kg、乙二醛4Kg、KH-570偶聯(lián)劑3Kg、滑石粉3Kg、氧化鋅2Kg; 第2步、將上述的原料混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出，造粒，冷卻，即得；所述 的雙螺桿擠出機的擠出溫度一區(qū)145°C、二區(qū)153°C、三區(qū)160°C、四區(qū)172°C、五區(qū)185°C，螺 桿轉(zhuǎn)速為250rpm。
[0030] 實施例5 與實施例3的區(qū)別在于：填料為氫氧化鎂。
[0031] 高強度的導熱絕緣材料的制備方法，包括如下步驟： 第1步，稱取如下組分：PA10T聚酰胺樹脂40Kg、ABS5Kg、聚酰亞胺15Kg、酚醛樹脂 4Kg、聚碳酸酯樹脂3Kg、聚醋酸乙烯酯2Kg、尼龍4Kg、三元乙丙橡膠3Kg、癸二酸二丁酯4Kg、 乙酰乙酸乙脂3Kg、乙二醛4Kg、KH-570偶聯(lián)劑3Kg、滑石粉3Kg、氫氧化鎂2Kg; 第2步、將上述的原料混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出，造粒，冷卻，即得；所述 的雙螺桿擠出機的擠出溫度一區(qū)145°C、二區(qū)153°C、三區(qū)160°C、四區(qū)172°C、五區(qū)185°C，螺 桿轉(zhuǎn)速為250rpm。
[0032] 實施例6 與實施例3的區(qū)別在于：填料為氫氧化鎂和氧化鋅的重量比1 :1的混合物。
[0033] 高強度的導熱絕緣材料的制備方法，包括如下步驟： 第1步，稱取如下組分：PA10T聚酰胺樹脂40Kg、ABS5Kg、聚酰亞胺15Kg、酚醛樹脂 4Kg、聚碳酸酯樹脂3Kg、聚醋酸乙烯酯2Kg、尼龍4Kg、三元乙丙橡膠3Kg、癸二酸二丁酯4Kg、 乙酰乙酸乙脂3Kg、乙二醛4Kg、KH-570偶聯(lián)劑3Kg、滑石粉3Kg、氫氧化鎂lKg、氧化鋅lKg; 第2步、將上述的原料混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出，造粒，冷卻，即得；所述 的雙螺桿擠出機的擠出溫度一區(qū)145°C、二區(qū)153°C、三區(qū)160°C、四區(qū)172°C、五區(qū)185°C，螺 桿轉(zhuǎn)速為250rpm。
[0034] 實施例7 與實施例6的區(qū)別在于：氧化鋅是指經(jīng)過先由氫氧化鈉溶液浸泡，再用丙烯酸樹脂改 性得到。預處理的步驟是：將氧化鋅粉末置于5倍重量的10wt%的80°C的氫氧化鈉溶液浸 泡2小時，取出后脫水，置于40°C的丙烯酸樹脂中（重量是未浸泡前的氧化鋅粉末重量的5 倍)，保持1小時，取出后用30vol. %的乙醇水溶液清凈后烘干。
[0035] 高強度的導熱絕緣材料的制備方法，包括如下步驟： 第1步，稱取如下組分：PA10T聚酰胺樹脂40Kg、ABS5Kg、聚酰亞胺15Kg、酚醛樹脂 4Kg、聚碳酸酯樹脂3Kg、聚醋酸乙烯酯2Kg、尼龍4Kg、三元乙丙橡膠3Kg、癸二酸二丁酯4Kg、 乙酰乙酸乙脂3Kg、乙二醛4Kg、KH-570偶聯(lián)劑3Kg、滑石粉3Kg、氫氧化鎂lKg、氧化鋅lKg; 第2步、將上述的原料混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出，造粒，冷卻，即得；所述 的雙螺桿擠出機的擠出溫度一區(qū)145°C、二區(qū)153°C、三區(qū)160°C、四區(qū)172°C、五區(qū)185°C，螺 桿轉(zhuǎn)速為250rpm。
[0036] 實施例8 與實施例7的區(qū)別在于：第1步中還加入氯化聚乙烯(氯含量28%) 5Kg。
[0037] 高強度的導熱絕緣材料的制備方法，包括如下步驟： 第1步，稱取如下組分：PA10T聚酰胺樹脂40Kg、ABS5Kg、聚酰亞胺15Kg、酚醛樹脂 4Kg、聚碳酸酯樹脂3Kg、聚醋酸乙烯酯2Kg、尼龍4Kg、三元乙丙橡膠3Kg、癸二酸二丁酯4Kg、 乙酰乙酸乙脂3Kg、乙二醛4Kg、KH-570偶聯(lián)劑3Kg、滑石粉3Kg、氫氧化鎂lKg、丙烯酸樹脂 改性的氧化鋅lKg、氯化聚乙烯5Kg; 第2步、將上述的原料混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出，造粒，冷卻，即得；所述 的雙螺桿擠出機的擠出溫度一區(qū)145°C、二區(qū)153°C、三區(qū)160°C、四區(qū)172°C、五區(qū)185°C，螺 桿轉(zhuǎn)速為250rpm。
[0038] 實施例9 與實施例8的區(qū)別在于：將氯化聚丙烯的含氯量分別采用25%、30%、32%、35%(分別作為 第1組、第2組、第3組、第4組)。
[0039] 性能試驗 檢測方法是：拉伸強度IS0527/2、彎曲強度IS0178、彎曲模量IS0178、缺口沖擊強度IS0180、導熱系數(shù)IS08301、體積電阻率IEC60093。檢測數(shù)據(jù)如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種導熱絕緣材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 第1步，按重量份計，稱取如下組分：聚酰胺樹脂30?50份、ABS 3?6份、聚酰亞胺 ΚΓ20份、酚醛樹脂3?5份、聚碳酸酯樹脂2?4份、聚醋酸乙烯酯1?3份、尼龍3?5 份、三元乙丙橡膠2?4份、癸二酸二丁酯:Γ5份、乙酰乙酸乙脂2?4份、乙二醛3?5份、 偶聯(lián)劑2?4份、滑石粉2?4份、填料1?4份； 第2步、將上述的原料混合均勻，加入到雙螺桿擠出機中擠出，造粒，冷卻，即得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：所述的雙螺桿擠出 機的擠出溫度一區(qū)140?150°C，二區(qū)150?155°C，三區(qū)155?165°C，四區(qū)170?175°C， 180 ?190°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：所述的雙螺桿擠出 機螺桿轉(zhuǎn)速為200?300rpm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：所述的偶聯(lián)劑選自 KH-550、KH-560 或者 KH-570。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：所述的填料選自氧 化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氫氧化鎂或者氧化鈦。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：所述的填料至少包 括有氧化鋅和氫氧化鎂的任意比例混合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的導熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：氧化鋅和氫氧化鎂 的重量比是1 :1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的導熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：所述的氧化鋅是指 經(jīng)過先由氫氧化鈉溶液浸泡，再用丙烯酸樹脂改性得到。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：第1步中還加入氯 化聚乙烯3?6份。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：聚酰胺樹脂是 PA10T。
【文檔編號】C08K5/11GK104277455SQ201410506410
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】張學平, 朱忠海 申請人:蘇州長盛機電有限公司