一種高效復(fù)合pa導(dǎo)散熱材料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于導(dǎo)散熱材料領(lǐng)域，涉及一種PA導(dǎo)散熱材料及其制備方法和應(yīng)用，尤其 涉及一種高效復(fù)合PA導(dǎo)散熱材料及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著各類電子元器件運行高速化和高功率化，要求設(shè)備在使用和運行過程中會產(chǎn) 生相對高熱能，導(dǎo)致電子元器件在使用中的過熱無法導(dǎo)散，從而損害其性能和降低安全可 靠性，甚至大幅度降低整套電子系統(tǒng)的壽命。常規(guī)的工程塑料，包括熱塑性和熱固性塑料， 具有機械性能良好，化學(xué)穩(wěn)定，電絕緣等優(yōu)勢，被廣泛地應(yīng)用在微電子電器等領(lǐng)域，但因其 導(dǎo)熱系數(shù)太低，屬于熱的不良導(dǎo)體，不但不能解決高散熱問題，而且由于熱量不能得到有效 的傳遞，可能使一些熱敏感的元器件過熱，從而大幅度降低系統(tǒng)的壽命或者運行效率。同 時，基于安全性的考慮，關(guān)鍵是要求所用的材料具有高效阻燃特性，比如達(dá)到UL94V0阻燃標(biāo) 準(zhǔn)。尼龍是一種常用的塑料材料，但是由于其阻燃級別較低，不能通過UL94V0薄壁測試標(biāo) 準(zhǔn)。
[0003]因此，在本領(lǐng)域亟需開發(fā)一種具有高導(dǎo)熱系數(shù)和良好阻燃性的尼龍導(dǎo)散熱材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種PA導(dǎo)散熱材料及其制備方法和 應(yīng)用，尤其是提供一種高效復(fù)合PA導(dǎo)散熱材料及其制備方法和應(yīng)用。
[0005] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] -方面，本發(fā)明提供一種PA導(dǎo)散熱材料，所述PA導(dǎo)散熱材料由以下原料制備得到： 聚酰胺 50-70% 金屬氧化物 5-10%
[0007] 金屬氮化物 10-20% 聚酯纖維 15-25%。
[0008] 在本發(fā)明的PA導(dǎo)散熱材料的原料中，聚酰胺的用量為50-70 %，例如51 %、52 %、 53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64% 或 65%。
[0009] 在本發(fā)明的PA導(dǎo)散熱材料的原料中，金屬氧化物的用量為5-10%，例如5.5%、 5.8%、6%、6.3%、6.5%、6.8%、7%、7.4%、7.8%、8%、8.5%、8.8%、9%、9.5%或9.8%〇
[0010] 在本發(fā)明的PA導(dǎo)散熱材料的原料中，金屬氮化物的用量為10-20 %，例如10.5 %、 11%、11.5%、12%、12.5%、13%、13.5%、14%、14.5%、15%、15.5%、16%、16.5%、17%、 17.5%、18%、18.5%、19%或19.5%〇
[0011] 在本發(fā)明的PA導(dǎo)散熱材料的原料中，聚酯纖維的用量為15-25 %，例如15.5 %、 16%、16.5%、17%、17.5%、18%、18.5%、19%、20%、21%、22%、23%、24%或24.5%。
[0012] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述的PA導(dǎo)散熱材料由以下原料制備得到： 聚酰胺 60% 金屬氧化物 8%
[0013] 金屬氮化物 12% 聚酯纖維 20%。
[0014] 在本發(fā)明中，所述金屬氧化物為二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二銻或三氧化鋁中的 任意一種或至少兩種的組合。所述組合可以為但不限于二氧化硅和二氧化鈦的組合，二氧 化鈦和三氧化二銻的組合，二氧化硅、二氧化鈦和三氧化二銻的組合，三氧化二銻和三氧化 鋁的組合或二氧化鈦、三氧化二銻和三氧化鋁的組合。
[0015] 在本發(fā)明中，所述金屬氮化物為氮化鎂、氮化鋁、氮化鈦或氮化鉭中的任意一種或 至少兩種的組合。所述組合可以為但不限于氮化鎂和氮化鋁的組合，氮化鋁和氮化鈦的組 合，氮化鋁、氮化鈦和氮化鉭的組合，氮化鎂、氮化鋁和氮化鈦的組合。
[0016] 另一方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述的PA導(dǎo)散熱材料的制備方法，所述方法 包括以下步驟：
[0017] (1)將金屬氧化物、金屬氮化物和聚酯纖維共混摻雜得到混合物；
[0018] (2)將步驟(1)所述混合物與聚酰胺混合，擠出得到所述PA導(dǎo)散熱材料。
[0019] 在本發(fā)明的制備方法中，步驟（1)所述共混摻雜時的攪拌速率為100-200r/min，例 如105r/min、110r/min、115r/min、120r/min、125r/min、130r/min、135r/min、140r/min、 145r/min、150r/min、155r/min、160r/min、165r/min、170r/min、175r/min、180r/min、185r/ min、190r/min或195r/min〇
[0020] 優(yōu)選地，步驟（2)所述混合時的攪拌速率為150-250r/min，例如155r/min、160r/ min、165r/min、170r/min、175r/min、180r/min、190r/min、200r/min、210r/min、220r/min、 230r/min、235r/min、240r/min或245r/min〇
[0021] 優(yōu)選地，步驟(2)所述擠出在雙螺桿擠出機中進(jìn)行。
[0022] 優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為260-380°C，例如265°C、270°C、 275°C、280°C、285°C、290°C、295°C、300°C、305°C、310°C、320°C、330°C、340°C、350°C、360°C 或 370°C。
[0023] 優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為250-400r/min，例如255r/min、260r/ min、270r/min、280r/min、290r/min、300r/min、320r/min、340r/min、350r/min、370r/min、 380r/min或390r/min。
[0024] 作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述PA導(dǎo)散熱材料的制備方法包括以下步 驟：
[0025] (1)將金屬氧化物、金屬氮化物和聚酯纖維在100-200r/min的攪拌速率下共混摻 雜得到混合物；
[0026] (2)將步驟（1)所述混合物與聚酰胺在150-250r/min的攪拌速率下混合，利用雙螺 桿擠出機擠出，所述雙螺桿擠出機螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為260-380°C;，螺桿轉(zhuǎn)速為250- 400r/min，得到所述PA導(dǎo)散熱材料。
[0027] 另一方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述PA導(dǎo)散熱材料在電子電器材料中的應(yīng) 用。
[0028] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0029]本發(fā)明的PA導(dǎo)散熱材料由50-70 %聚酰胺、5-10 %金屬氧化物、10-20 %金屬氮化 物和15-25%聚酯纖維制備得到，通過將金屬氧化物、金屬氮化物和聚酯纖維共混摻雜，而 后與聚酰胺混合、擠出得到所述PA導(dǎo)散熱材料，該PA導(dǎo)散熱材料為無鹵環(huán)保阻燃材料，其導(dǎo) 熱系數(shù)高達(dá)1.2W/m. k，阻燃性達(dá)V0級，具有良好的機械性能，密度低、高絕緣、易加工、成本 低，是一種綜合性能良好的導(dǎo)散熱材料，可廣泛應(yīng)用于LED照明、導(dǎo)熱散熱板、電子電器等領(lǐng) 域。
【具體實施方式】
[0030] 下面通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明 了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
[0031] 實施例1
[0032] 在本實施例中，PA導(dǎo)散熱材料由以下原料制備： 聚酰胺 60% 金屬氧化物 8%
[0033] 金屬氮化物 12% 聚酯纖維 20%
[0034] 制備方法如下：
[0035] (1)將金屬氧化物、金屬氮化物和聚酯纖維在200r/min的攪拌速率下共混摻雜得 到混合物；
[0036] (2)將步驟（1)所述混合物與聚酰胺在200r/min的攪拌速率下混合，利用雙螺桿擠 出機擠出，所述雙螺桿擠出機螺桿區(qū)域的預(yù)熱