CN101875760A - 一种高阻抗高导热pbt复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高阻抗高导热PBT复合材料，含有以下重量份的：PBT30～80份、抗氧剂0.2～0.8份、表面活性改性金属氮化物10～60份、增韧剂1～10份、增强材料5～30份。本发明的复合材料具有优异的力学性能，其导热系数较PBT树脂提高了1～3倍，其体积电阻率保持在1012Ω以上，是一种优异的高阻抗高导热复合材料，应用范围广。

Description

一种高阻抗高导热PBT复合材料
技术领域
本发明涉及一种功能材料，特别涉及一种高阻抗高导热PBT复合材料。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutylece terephthalate(简称PBT)，PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为0.1％，在潮湿环境中仍保持各种物性(包括电性能)，电绝缘性，但体积电阻、介电损耗大。被广泛应用于通讯、电子电器、汽车、工程机械等行业。
随着工业生产和科学技术的发展，一些对材料导热性能要求较高的领域如换热工程、电磁屏蔽、电子信息等领域，对导热材料提出了更高要求，希望材料具有优良的综合性能。如电子电气领域随集成技术和组装技术的迅速发展，电子元件、逻辑电路的体积成千倍万倍地缩小，迫切需要高散热封装绝缘塑料。因此传统导热材料目前已经无法满足工业和科技发展需求。
PBT作为一种高分子有机聚合物，导热系数约为0.22w/m·k，体积电阻率＞104Ω·cm，目前市场开发的导热PBT类产品主要添加石墨/炭黑、碳纤维、金属粉末、等导热材料进行改性，尽管有较好的导热效果，但是石墨/炭黑、碳纤维、金属粉末等的加入同时会引起体系的体积电阻率明显下降，从而限制了产品的使用范围。
无机导热材料，如氮化铝，具有很高的导热系数，是一种很好的导热材料，但是其与树脂的界面亲合力差，添加至树脂中，会大大降低材料的力学性能，导致材料应用范围极为有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的高阻抗高导热PBT复合材料。
本发明所采取的技术方案是：
一种高阻抗高导热PBT复合材料，含有以下重量份的：PBT 30～80份、抗氧剂0.2～0.8份、表面活性改性金属氮化物10～60份、增韧剂1～10份、增强材料5～30份。
金属氮化物的表面改性方法包括将干燥的金属氮化物与质量为金属氮化物0.3～1％的硬脂酸或硬脂酸盐在95～115℃混合均匀，之后加入质量为金属氮化物0.3～1％的丙烯酸或丙烯酸酯类化合物，在115～130℃搅拌10～15分钟，继续搅拌冷却至室温，包装待用。
抗氧剂优选为受阻酚抗氧剂、酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂。
增韧剂优选为聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯类弹性体接枝马来酸酐、丙烯酸酯与缩水酐油脂双官能化的乙烯类弹性体。
增强材料的长径比优选＞10，优选为无碱玻璃纤维、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须。
本发明的复合材料具有优异的力学性能，其导热系数较PBT树脂提高了1～3倍，其体积电阻率保持在1012Ω以上，是一种优异的高阻抗高导热复合材料，应用范围广。
具体实施方式
一种高阻抗高导热PBT复合材料，含有以下重量份的：PBT 30～80份、抗氧剂0.2～0.8份、表面活性改性金属氮化物10～60份、增韧剂1～10份、增强材料5～30份。
金属氮化物的表面改性方法包括将干燥的金属氮化物与质量为金属氮化物0.3～1％的硬脂酸或硬脂酸盐在95～115℃混合均匀，之后加入质量为金属氮化物0.3～1％的丙烯酸或丙烯酸酯类化合物，在115～130℃搅拌10～15分钟，继续搅拌冷却至室温，包装待用。
抗氧剂优选为受阻酚抗氧剂、酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂。受阻酚抗氧剂优选1010、1098；酚类抗氧剂优选2246，264(BHT)，亚磷酸酯抗氧剂优选168、626。
增韧剂优选为聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯类弹性体接枝马来酸酐、丙烯酸酯与缩水酐油脂双官能化的乙烯类弹性体。
增强材料的长径比优选＞10，优选为无碱玻璃纤维、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须。
本发明复合材料的制备方法包括：将原料混合均匀，在220～250℃通过双螺杆挤出机混合塑化，挤出切粒得到。
下面结合实施例，进一步说明本发明。
以下实施例中，增强材料的长径比均＞10。
实施例1
高阻抗高导热PBT复合材料含有以下重量份的：
PBT 55份；
抗氧剂0.4份，由0.1份酚类抗氧剂2246、0.3份亚磷酸酯抗氧剂168；
表面活性改性氮化铝10份；
增韧剂5份，由聚丙烯接枝马来酸酐组成；
增强材料30份，由无碱玻璃纤维组成。
表面活性改性氮化铝的改性方法包括：
将干燥的氮化铝与质量为氮化铝0.3％的硬脂酸在100℃混合均匀，之后加入质量为氮化铝1.0％的丙烯酸，在120℃搅拌15分钟，继续搅拌冷却至室温得到。
实施例2
高阻抗高导热PBT复合材料含有以下重量份的：
PBT 32份；
抗氧剂0.2份，由受阻酚抗氧剂1010组成；
表面活性改性氮化铝30份；
增韧剂8份，由聚丙烯接枝马来酸酐组成；
增强材料，由无碱玻璃纤维组成。
将干燥的氮化铝与质量为氮化铝0.7％的硬脂酸钠在115℃混合均匀，之后加入质量为氮化铝0.3％的丙烯酸，在115℃搅拌15分钟，继续搅拌冷却至室温得到。
实施例3
高阻抗高导热PBT复合材料含有以下重量份的：
PBT 32份；
抗氧剂0.4份，由0.2份酚类抗氧剂264(BHT)、0.2份亚磷酸酯抗氧剂626组成；
表面活性改性氮化铝40份；
增韧剂8份，由乙烯类弹性体接枝马来酸酐组成；
增强材料20份，由无碱玻璃纤维组成。
将干燥的氮化铝与质量为氮化铝0.5％的硬脂酸在95℃混合均匀，之后加入质量为氮化铝0.3的丙烯酸丁酯，在120℃搅拌13分钟，继续搅拌冷却至室温得到。
实施例4
高阻抗高导热PBT复合材料含有以下重量份的：
PBT 30份；
抗氧剂0.6份，由0.2份受阻酚抗氧剂1010、0.4份受阻酚抗氧剂1098组成；
表面活性改性氮化铝50份；
增韧剂10份，由乙烯类弹性体接枝马来酸酐组成；
增强材料10份，由无碱玻璃纤维组成。
将干燥的氮化铝与质量为氮化铝1.0％的硬脂酸钙在100℃混合均匀，之后加入质量为氮化铝0.3％的丙烯酸丁酯，在130℃搅拌14分钟，继续搅拌冷却至室温得到。
实施例5
高阻抗高导热PBT复合材料含有以下重量份的：
PBT 25份；
抗氧剂0.4份，由0.3份亚磷酸酯抗氧剂168、0.1份亚磷酸酯抗氧剂626组成；
表面活性改性氮化铝60份；
增韧剂10份，由丙烯酸酯与缩水酐油脂双官能化的乙烯类弹性体组成；
增强材料5份，由无碱玻璃纤维组成。
将干燥的氮化铝与质量为氮化铝0.8％的硬脂酸在115℃混合均匀，之后加入质量为氮化铝0.5％的丙烯酸丁酯，在115搅拌12分钟，继续搅拌冷却至室温得到。
实施例6
高阻抗高导热PBT复合材料含有以下重量份的：
PBT 30份；
抗氧剂0.8份，由0.5份酚类抗氧剂2246、0.3份酚类抗氧剂264(BHT)组成；
表面活性改性氮化铝40份；
增韧剂10份，由丙烯酸酯与缩水酐油脂双官能化的乙烯类弹性体组成；
增强材料20份，由硫酸钙晶须组成。
将干燥的氮化铝与质量为氮化铝0.6％的硬脂酸在105℃混合均匀，之后加入质量为氮化铝0.6％的甲基丙烯酸异癸酯，在120℃搅拌10分钟，继续搅拌冷却至室温得到。
实施例7
高阻抗高导热PBT复合材料含有以下重量份的：
PBT 30份；
抗氧剂0.5份，由亚磷酸酯抗氧剂168组成；
表面活性改性氮化铝40份；
增韧剂10份，由丙烯酸酯与缩水酐油脂双官能化的乙烯类弹性体组成；
增强材料20份，由硫酸钙晶须组成。
将干燥的氮化铝与质量为氮化铝0.7％的硬脂酸钙在105℃混合均匀，之后加入质量为氮化铝0.8％的丙烯酸丁酯，在125℃搅拌14分钟，继续搅拌冷却至室温得到。
为证明本发明材料的优异性，对其进行检测，检测结果如下。
由表中数据可知，本发明的复合材料具有优异的力学性能，其导热系数较PBT树脂提高了1～3倍，其体积电阻率保持在1012Ω以上，是一种优异的高阻抗高导热复合材料，应用范围广。

Claims (5)

1.一种高阻抗高导热PBT复合材料，含有以下重量份的：PBT 30～80份、抗氧剂0.2～0.8份、表面活性改性金属氮化物10～60份、增韧剂1～10份、增强材料5～30份。
2.根据权利要求1所述的高阻抗高导热PBT复合材料，其特征在于：金属氮化物的表面改性方法包括将干燥的金属氮化物与质量为金属氮化物0.3～1％的硬脂酸或硬脂酸盐在95～115℃混合均匀，之后加入质量为金属氮化物0.3～1％的丙烯酸或丙烯酸酯类化合物，在115～130℃搅拌10～15分钟，继续搅拌冷却至室温，包装待用。
3.根据权利要求1所述的高阻抗高导热PBT复合材料，其特征在于：增强材料的长径比＞10，增强材料包括无碱玻璃纤维、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须。
4.根据权利要求1所述的高阻抗高导热PBT复合材料，其特征在于：增韧剂包括聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯类弹性体接枝马来酸酐、丙烯酸酯与缩水酐油脂双官能化的乙烯类弹性体。
5.根据权利要求1所述的高阻抗高导热PBT复合材料，其特征在于：抗氧剂包括受阻酚抗氧剂、酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂。
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