一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國內(nèi)對不同領(lǐng)域的絕緣導(dǎo)熱復(fù)合材料的研宄報(bào)道多是絕緣導(dǎo)熱膠粘劑、絕緣 導(dǎo)熱橡膠、絕緣導(dǎo)熱灌封材料，對絕緣導(dǎo)熱塑料的開發(fā)相對較少。特種工程塑料皆具有較好 的耐熱性能，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)和國防工業(yè)中的各個(gè)領(lǐng)域。聚砜是一類非結(jié)晶的熱塑性 特種工程塑料，主要有雙酚A型聚砜、聚芳砜、聚醚砜三種類型，具有優(yōu)良的耐熱性、耐蠕變 等特性，在150°C下可長期使用，電絕緣性能優(yōu)異。自開發(fā)以來，在精密機(jī)械加工、汽車制造、 電子電氣以及航空航天、軍事設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。但是，其熱導(dǎo)率僅〇. 26W?nT1 ?K'無 法滿足在高溫工作條件下及時(shí)散熱的工業(yè)要求，因而在一定程度上限制了其應(yīng)用。
[0003]目前提高高分子材料導(dǎo)熱性能的主要方法是填充具有高熱導(dǎo)率的絕緣陶瓷填料， 如氧化鋁、氮化硼、氮化鋁等，由于工程塑料的結(jié)構(gòu)為非晶型結(jié)構(gòu)，沒有塑料晶體的存在，不 存在塑料晶體與導(dǎo)熱填料粒子之間搭接，則有可能中斷導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)熱系數(shù)并不能有效提 高，一般需要達(dá)到很高的填料填充量才能形成導(dǎo)熱通路，提高熱導(dǎo)率，由此就會(huì)引起復(fù)合材 料的沖擊強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度急速下降。為盡量保持塑料的力學(xué)性能，需要盡可能降低填料添加 量。因此，急需開發(fā)一種填料含量相對較低，導(dǎo)熱系數(shù)較高，且能維持塑料的力學(xué)性能的絕 緣高導(dǎo)熱材料，實(shí)現(xiàn)塑料復(fù)合材料高性能化和功能化，滿足絕緣導(dǎo)熱塑料的實(shí)際運(yùn)用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種填料含量低、導(dǎo)熱系數(shù) 高、且能維持塑料的力學(xué)性能的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料及其制備方法。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：
[0006] -種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，所述復(fù)合材料由包括以下重量份的原料組成：
[0007] 聚醚砜樹脂粉末 100份
[0008] 導(dǎo)熱絕緣填料 25~40份
[0009] 加工助劑 1~5份；
[0010] 所述聚醚砜樹脂具Y
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合材料由包括以下重量份的原料組 成： 聚醚砜樹脂粉末 100份 導(dǎo)熱絕緣填料 25~40份 加工助劑 1~5份； 所述聚醚砜樹脂具有
丨勺結(jié)構(gòu)，其中x=l~3, y=l~3; 所述聚醚砜樹脂的結(jié)晶度為20~40% ;所述聚醚砜樹脂的分子量為5000~100000。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述聚醚砜樹脂的結(jié)晶度 為25~35%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述聚醚砜樹脂是以鹵 基封端的聚醚砜和鹵基封端的聚苯為原料制備而得的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述導(dǎo)熱絕緣填料為硅烷 偶聯(lián)劑改性填料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述導(dǎo)熱絕緣填料為KH560 改性Al2O3。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述導(dǎo)熱絕緣填料為經(jīng)八 苯基-POSS改性的KH560改性Al2O 3。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述填料為氮化硼、氮化 鋁、氧化鋁中的一種或幾種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述氮化硼的粒徑為3~5 微米，所述氮化鋁的粒徑為500~600納米，所述氧化鋁的粒徑為30~40微米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，其特征在于，所述填料為重量比為1:2:2 的氮化硼、氮化鋁和氧化鋁。
10. -種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 、將具有
的結(jié)構(gòu)的聚醚砜樹脂在30~60°C溶解于DMF， 使得聚醚砜的濃度為1~l〇g/l〇〇mL ;再滴入60~90°C去離子水中，邊滴加邊攪拌，得到白 色沉淀；將白色沉淀抽濾、洗絳、干燥，即得到聚醚砜樹脂粉末；其中X = 1~3, y = 1~3; 所述聚醚砜樹脂的結(jié)晶度為20~40% ;所述聚醚砜樹脂的分子量為5000~100000 ; (2) 、將聚醚砜樹脂粉末、加工助劑以及干燥處理的導(dǎo)熱絕緣填料投入在高混機(jī)中預(yù)混 合，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、擠出、造粒，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料及其制備方法，所述復(fù)合材料由聚醚砜樹脂粉末100份、導(dǎo)熱絕緣填料25～40份、加工助劑1～5份的原料組成；所述聚醚砜樹脂具有的結(jié)構(gòu)，其中x＝1～3，y＝1～3；所述聚醚砜樹脂的結(jié)晶度為20～40％；所述聚醚砜樹脂的分子量為5000～100000。本發(fā)明采用具有一定結(jié)晶度的聚醚砜樹脂作為復(fù)合材料的基體、改性無機(jī)填料作為復(fù)合導(dǎo)熱填料，這種結(jié)晶的基體與改性無機(jī)填料之間形成填料-填料、填料-聚合物晶體-填料的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，明顯提高了復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
【IPC分類】C08K3-28, C08K9-06, C08K3-22, C08K3-38, C08L81-06
【公開號(hào)】CN104830061
【申請?zhí)枴緾N201510152550
【發(fā)明人】浦亞芹
【申請人】上海涵普實(shí)業(yè)有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月12日