CN102482450B - 导热性聚合物组合物和由其制得的制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了包含聚合物、高度耐湿氧化镁和具有高于5的长径比的填料的导热性聚合物组合物。所述组合物尤其可用于金属/聚合物杂化部件。

Description

导热性聚合物组合物和由其制得的制品
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2009年7月24日的美国临时专利申请序列号61/228,171的申请权益，该文献通过引用并入本文。
技术领域
包含聚合物和由耐水氧化镁与具有高长径比的填料的组合的导热性聚合物组合物可用作要求热管理的电气和电子设备的组件。
背景技术
由于它们优异的机械和电绝缘性能，聚合物树脂组合物用于宽的应用范围，例如用于汽车部件、电气和电子部件、机械部件等。在很多情况下，由于它们允许的设计灵活性、密封能力和它们的电绝缘性能，聚合物树脂组合物可以用作电气和电子设备或电动机的封装物、外壳和框架。然而，不但包封聚合物组合物中需要电绝缘性能，而且它们还经常需要具有更高的导热率，特别是随着一些电气设备的小型化倾向。包封聚合物组合物的另一个重要的要求是它们的线性热膨胀系数(CLTE)应该接近于用该聚合物组合物包封的材料的CLTE以保持密封完整性，同时释放由被包封设备产生的热。一般而言，在聚合物中导热填料较高的加载量导致导热率较高且CLTE较低，因为填料的CLTE经常低于聚合物的CLTE。然而，高填料加载量经常降低聚合物组合物在熔体成型过程中的流动能力，并可能导致密封性能失效或用该聚合物组合物包封的芯设备的损坏。对外壳或框架的另一个重要的要求是机械强度。因此，希望具有更高导热率、电绝缘、更低CLTE、更高机械强度和良好可流动性的聚合物组合物。
日本专利申请公开2006-282783公开了包含聚亚芳基硫醚和纤维性填料和耐湿氧化镁的聚合物组合物。然而，该组合物在高温和高压下的耐湿性不足以用在严格环境下。
日本公开专利JP2008-1333382公开了包含液晶聚合物和氧化钛纤维和耐湿氧化镁的聚合物组合物。然而，该组合物在高温和高压下的耐湿性不足以用在严格环境下。
发明内容
发明概述
本文公开和要求保护导热性聚合物组合物，其包含：
(a)约15-约70重量％的热塑性聚合物
(b)约20-约60重量％的氧化镁和
(c)约5-约50重量％的具有大于5的长径比的填料。
其中所述(b)氧化镁通过在90℃、90％RH下调理100小时而具有小于1％的重量增益；和其中所述聚合物组合物具有至少0.5W/mK的导热率，所述百分率基于组合物的总重量。
发明详述
本发明的组合物包含(a)至少一种热塑性聚合物，(b)高度耐湿氧化镁，(c)具有高于5的长径比的填料。
(a)热塑性聚合物是所述组合物的聚合物基体，并且其中一种或多种聚合物用于连续相。有用的热塑性聚合物包括聚碳酸酯，聚烯烃例如聚乙烯和聚丙烯，聚缩醛，丙烯酸系聚合物，乙烯基类聚合物，含氟聚合物，聚酰胺，聚酯，聚砜，聚亚芳基硫醚，液晶聚合物例如芳族聚酯，聚醚酰亚胺，聚酰胺酰亚胺，聚缩醛，聚苯醚，聚芳酯(polyarylates)，聚醚醚酮(PEEK)，聚醚酮酮(PEKK)和间同立构聚苯乙烯和它们的共混物。
本发明的优选的聚合物是聚酯、聚酰胺、聚亚芳基硫醚和液晶聚合物(LCP)。
本发明的更优选的热塑性聚酯包括具有0.3或更大的特性粘度的聚酯，并且它们一般是二醇和二羧酸的线性饱和缩合产物，或它们的反应性衍生物。优选地，它们将包括含8-14个碳原子的芳族二羧酸和至少一种二醇的缩合产物，该至少一种二醇选自新戊二醇、环己烷二甲醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇和通式HO(CH2)nOH的脂族二醇，其中n是2-10的整数。二醇的至多20摩尔％可以是芳族二醇，例如由Akzo NobelChemicals，Inc.以商品名称
Figure BDA0000140013710000031
220销售的乙氧基化双酚A；氢醌；联酚；或双酚A。芳族二羧酸的至多50摩尔％可以被至少一种含8-14个碳原子的不同芳族二羧酸替代，和/或至多20摩尔％可以被含2-12个碳原子的脂族二羧酸替代。共聚物可以由两种或更多种二醇或其反应性等效物和至少一种二羧酸或其反应性等效物或两种或更多种二羧酸或其反应性等效物和至少一种二醇或其反应性等效物制备。双官能羟基酸单体例如羟基苯甲酸或羟基萘甲酸或它们的反应性等效物也可以用作共聚单体。
优选的聚酯包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸1，4-丁二醇酯)(PBT)、聚(对苯二甲酸1，3-丙二醇酯)(PPT)、聚(2，6-萘二甲酸1，4-丁二醇酯)(PBN)、聚(2，6-萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)、聚(对苯二甲酸1，4-亚环己基二亚甲基酯)(PCT)和上述的共聚物和混合物。还优选的是对苯二甲酸/间苯二甲酸1，4-亚环己基二亚甲基酯共聚物及其它衍生自芳族二羧酸和二醇的线性均聚物酯，该芳族二羧酸包括间苯二甲酸；联苯甲酸；包括1，5-；2，6-和2，7-萘二羧酸的萘二羧酸；4，4′-二亚苯基二羧酸；双(对羧基苯基)甲烷；亚乙基-双-对苯甲酸；1，4-四亚甲基双(对羟苯甲酸)；亚乙基双(对羟苯甲酸)；1，3-三亚甲基双(对-羟苯甲酸)和1，4-四亚甲基双(对羟苯甲酸)，所述二醇选自2，2-二甲基-1，3-丙二醇；新戊二醇；环己烷二甲醇；和通式HO(CH2)nOH的脂族二醇，其中n是2-10的整数，例如乙二醇；1，3-三亚甲基二醇；1，4-四亚甲基二醇；1，6-六亚甲基二醇；1，8-八亚甲基二醇；1，10-十亚甲基二醇；1，3-丙二醇；和1，4-丁二醇。如上所指出，可以存在至多20摩尔％的一种或多种脂族酸，包括己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸或1，4-环己烷二羧酸。还优选的是衍生自1，4-丁二醇、乙氧基化双酚A和对苯二甲酸或其反应性等效物的共聚物。还优选的是由PET、PBT和PPT中至少两种，和PET、PBT和PPT中至少两种的混合物，和上述任何的混合物形成的无规共聚物。
热塑性聚酯还可以呈含聚(氧化烯)软链段(嵌段)的共聚物形式。所述聚(氧化烯)链段按约1-约15重量份/100重量份热塑性聚酯存在。所述聚(氧化烯)链段具有约200-约3,250或优选约600-约1,500的数均分子量。优选的共聚物含有引入到PET或PBT链中的聚(氧化乙烯)和/或聚(四亚甲基醚二醇)。引入方法是本领域技术人员已知的并可以包括在形成聚酯的聚合反应期间使用聚(氧化烯)软链段作为共聚单体。可以将PET与由PBT和至少一种聚(氧化烯)形成的共聚物共混。还可以将聚(氧化烯)与PET/PBT共聚物共混。聚(氧化烯)软链段包括到组合物的聚酯部分中可以加速聚酯的结晶速率。
优选的聚酰胺包括半结晶聚酰胺和无定形聚酰胺。
半结晶聚酰胺包括脂族或半芳族半结晶聚酰胺。
半结晶脂族聚酰胺可以衍生自脂族和/或脂环族单体例如己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸或它们的衍生物和类似物，脂族C6-C20亚烷基二胺、脂环族二胺、内酰胺和氨基酸中的一种或多种。优选的二胺包括双(对氨基环己基)甲烷；六亚甲基二胺；2-甲基五亚甲基二胺；2-甲基八亚甲基二胺；三甲基六亚甲基二胺；1，8-二氨基辛烷；1，9-二氨基壬烷；1，10-二氨基癸烷；1，12-二氨基十二烷和间苯二甲胺。优选的内酰胺或氨基酸包括11-氨基十二烷酸、己内酰胺和月桂内酰胺。
优选的脂族聚酰胺包括聚酰胺6；聚酰胺6，6；聚酰胺4，6；聚酰胺6，10；聚酰胺6，12；聚酰胺11；聚酰胺12；聚酰胺9，10；聚酰胺9，12；聚酰胺9，13；聚酰胺9，14；聚酰胺9，15；聚酰胺6，16；聚酰胺9，36；聚酰胺10，10；聚酰胺10，12；聚酰胺10，13；聚酰胺10，14；聚酰胺12，10；聚酰胺12，12；聚酰胺12，13；聚酰胺12，14；聚酰胺6，14；聚酰胺6，13；聚酰胺6，15；聚酰胺6，16；和聚酰胺6，13。
半芳族半结晶聚酰胺是衍生自含芳族基团的单体的一种或多种均聚物、共聚物、三元共聚物或更高级聚合物。含芳族基团的单体的实例是对苯二甲酸和其衍生物。优选的是用于制备本发明中使用的芳族聚酰胺的单体的约5-约75摩尔％含有芳族基团，并且更加优选的是所述单体的约10-约55摩尔％含有芳族基团。
优选的半结晶半芳族聚酰胺的实例包括聚(己二酰间苯二甲胺)(聚酰胺MXD，6)、聚(对苯二甲酰十二亚甲基二胺)(聚酰胺12，T)、聚(对苯二甲酰十亚甲基二胺)(聚酰胺10，T)、聚(对苯二甲酰九亚甲基二胺)(聚酰胺9，T)、己二酰六亚甲基二胺/对苯二甲酰六亚甲基二胺共聚酰胺(聚酰胺6，T/6，6)、对苯二甲酰六亚甲基二胺/对苯二甲酰2-甲基五亚甲基二胺共聚酰胺(聚酰胺6，T/D，T)；己二酰六亚甲基二胺/对苯二甲酰六亚甲基二胺/间苯二甲酰六亚甲基二胺共聚酰胺(聚酰胺6，6/6，T/6，I)；聚(己内酰胺-对苯二甲酰六亚甲基二胺)(聚酰胺6/6，T)；和类似物。
在本发明中，就耐热性、在高温下的尺寸稳定性和耐湿性方面而言，优选半结晶半芳族聚酰胺。
对于要求聚酰胺组合物中的性能(例如，机械性能、耐湿性、耐热性等)的平衡以及更高导热率的应用中的用途，衍生自含芳族基团的单体的半结晶半芳族聚酰胺是特别有利的。
在本发明中，无定形聚酰胺可以用于聚合物组合物中，而对性能不产生显著的不利影响。它们是衍生自含间苯二甲酸和/或二甲基二氨基二环己基甲烷基团的单体的一种或多种均聚物、共聚物、三元共聚物或更高级聚合物。
在优选的无定形聚酰胺中，聚酰胺由具有衍生自羧酸组分和脂族二胺组分的重复单元的聚合物或共聚物构成。羧酸组分是间苯二甲酸或间苯二甲酸与一种或多种其它羧酸的混合物，其中羧酸组分含有至少55摩尔％间苯二甲酸，基于羧酸组分。可以用于羧酸组分的其它羧酸包括对苯二甲酸和己二酸。脂族二胺组分是六亚甲基二胺，或由六亚甲基二胺和2-甲基五亚甲基二胺和/或2-乙基四亚甲基二胺形成的混合物，其中脂族二胺组分含有至少40摩尔％六亚甲基二胺，基于脂族二胺组分。
优选的无定形聚酰胺的实例包括聚(对苯二甲酰六亚甲基二胺/间苯二甲酰六亚甲基二胺)(聚酰胺6，T/6，I)、聚(间苯二甲酰六亚甲基二胺)(聚酰胺6，I)聚(间苯二甲酰间苯二甲胺/间苯二甲酰六亚甲基二胺)(聚酰胺MXD，I/6，I)、聚(间苯二甲酰间苯二甲胺/对苯二甲酰间苯二甲胺/间苯二甲酰六亚甲基二胺)(聚酰胺MXD，I/MXD，T/6，I/6，T)、聚(间苯二甲酰间苯二甲胺/间苯二甲酰十二亚甲基二胺)(聚酰胺MXD，I/12，I)、聚(间苯二甲酰间苯二甲胺)(聚酰胺MXD，I)、聚(二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/十二烷酰胺)(聚酰胺MACM，I/12)、聚(二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/二甲基二氨基二环己基甲烷对苯二甲酰胺/十二烷酰胺)(聚酰胺MACM，I/MACM，T/12)、聚(间苯二甲酰六亚甲基二胺/二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/十二烷酰胺)(聚酰胺6，I/MACM，I/12)、聚(间苯二甲酰六亚甲基二胺/对苯二甲酰六亚甲基二胺/二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/二甲基二氨基二环己基甲烷对苯二甲酰胺)(聚酰胺6，I/6，T/MACM，I/MACM，T)、聚(间苯二甲酰六亚甲基二胺/对苯二甲酰六亚甲基二胺/二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/二甲基二氨基二环己基甲烷对苯二甲酰胺/十二烷酰胺)(聚酰胺6，I/6，T/MACM，I/MACM，T/12)、聚(二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/二甲基二氨基二环己基甲烷十二烷酰胺)(聚酰胺MACM，I/MACM，12)和它们的混合物。
当使用无定形聚酰胺时，半结晶聚酰胺按约40-约100(优选约70-约100)重量％存在，基于存在的半结晶和无定形聚酰胺的总量。
优选的聚亚芳基硫醚包括任何聚亚芳基硫醚，只要那些属于称作聚亚芳基硫醚的类别。
聚亚芳基硫醚可以是直链化合物、已经经历在高温下在氧存在下的处理而交联的化合物、通过添加少量的三卤代或更多卤代化合物而在其中引入了某种量交联或支化结构的化合物、已经经历在非氧化惰性气体例如氮气中的热处理的化合物，或那些结构的混合物。
所谓的LCP是指当使用TOT试验或其任何合理的变型测试时是各向异性的聚合物，如美国专利4,118,372所述，该文献在此引入供参考。有用的LCP包括聚酯、聚(酯-酰胺)和聚(酯-酰亚胺)。LCP的一种优选形式是″全芳族的″，即聚合物主链中的所有基团是芳族的(除连接基例如酯基之外)，但是可以存在非芳族的侧基。
热塑性聚合物(a)将优选按约15-约70重量％，或更优选约20-约50重量％存在，基于所述组合物的总重量。
氧化镁的在高温下的耐湿性可以通过其在90℃、90％RH下调理100小时的重量增益估算。用于本发明中的氧化镁(b)的重量增益小于1％，更优选0.8％。如果重量增益大于1％，则好的PCT抗性难以达到。
氧化镁(b)的形状通常是球形或粒状或不规则形状，它的长径比低于5。如果长径比大于5，则在由树脂组合物模塑的制品中不能获得各向同性高的导热率。粒子或颗粒可以具有宽的粒子尺寸分布。优选地，最大粒子尺寸小于300μm，更优选小于200μm。优选地，BET表面积小于3平方米/克，更优选小于2，理由是大的表面积导致聚合物组合物的耐湿性的劣化。还可以使用在它们的粒子尺寸方面具有多模态尺寸分布的粒子。
氧化镁(b)的表面可以用偶联剂处理，以便改进氧化镁表面和基体聚合物之间的界面粘接。偶联剂的实例包括硅烷系列、钛酸酯系列、锆酸酯系列、铝酸酯系列和锆铝酸酯系列偶联剂。
有用的偶联剂包括金属氢氧化物和醇盐，包括元素周期表第IIIa至VIIIa、Ib、IIb、IIIb和IVb族和镧系元素的那些。特定的偶联剂是选自Ti、Zr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al和B的金属的金属氢氧化物和醇盐。优选的金属氢氧化物和醇盐是Ti和Zr的那些。特定的金属醇盐偶联剂是包括通式(I)、(II)和(III)的化合物的钛酸酯和锆酸酯原酸酯和螯合物：
Figure BDA0000140013710000071
Figure BDA0000140013710000081
其中
M是Ti或Zr；
R是单价C1-C8线型或支化烷基；
Y是选自-CH(CH3)-、-C(CH3)＝CH2-或-CH2CH2-的二价基；
X选自OH、-N(R1)2、-C(O)OR3、-C(O)R3、-CO2 -A+；其中R1是-CH3或C2-C4线型或支化烷基，任选地被羟基取代或被醚氧插入；条件是至多一个杂原子与任意一个碳原子键接；
R3是C1-C4线型或支化烷基；
A+选自NH4 +、Li+、Na+或K+。
可以将偶联剂在将填料与树脂混合之前添加到填料中，或可以在将填料与树脂共混的同时添加所述偶联剂。偶联剂的添加量优选是0.1至5重量％或更优选0.5至2重量％，相对于填料的重量。在氧化镁与树脂共混期间添加偶联剂具有改进传热单元或散热单元之间的接合面中使用的金属与导热性树脂之间的粘合性的额外优点。
氧化镁(b)将优选按20-60重量％，更优选35-55重量％存在，基于所述组合物的总重量。
用作本发明中的组分(c)的具有高于5的长径比的填料包括玻璃纤维、硅灰石、玻璃薄片、滑石、云母、氮化硼、氧化钛纤维、氧化铝纤维、硼纤维、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须和氧化锌晶须。
优选地，选择玻璃纤维、硅灰石、氧化铝纤维、硼纤维、氧化锌晶须作为组分(c)，更优选，玻璃纤维用作组分(c)。
按在氧化镁(b)的表面上加工的类似方式，填料(c)的表面可以用偶联剂处理，以便改进氧化镁表面和基体聚合物之间的界面粘接。
组分(c)将按5-50重量％，或优选10-40重量％，或更优选20-40重量％存在，基于组合物的总体积。如果它的含量小于5重量％，则不能获得足够的机械强度和低的CLTE。如果它的含量大于40重量％，则树脂组合物的流动能力变差。
优选地，(b)/(c)的重量比优选在28/72至92/8，或更优选40/60至85/15之间。如果该比例小于28/72，则组合物的导热率将变低，如果该比例大于92/8，则组合物的耐热冲击性将劣化。
任选用于本发明中的聚合物增韧剂是对所使用的聚合物有效的任何增韧剂。当热塑性聚合物是聚酯时，增韧剂通常将是弹性体或具有相对较低的熔点，通常＜200℃，优选＜150℃并具有与它连接的能与热塑性聚酯(和任选的存在的其它聚合物)反应的官能团。因为热塑性聚酯通常具有存在的羧基和羟基，所以这些官能团通常能与羧基和/或羟基反应。此类官能团的实例包括环氧基、羧酸酐、羟基(醇)、羧基和异氰酸酯。优选的官能团是环氧基和羧酸酐，并且环氧基是特别优选的。此类官能团通常如下″连接″到聚合物增韧剂上：将小分子接枝到已经存在的聚合物上或当通过共聚制备聚合物增韧剂分子时共聚合含所需官能团的单体。作为接枝的实例，可以使用自由基接枝技术将马来酸酐接枝到烃橡胶上。所得的接枝聚合物具有与它连接的羧酸酐和/或羧基。其中官能团共聚合到聚合物中的聚合物增韧剂的实例是乙烯与含合适的官能团的(甲基)丙烯酸酯单体的共聚物。所谓的(甲基)丙烯酸酯在此是指该化合物可以是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或这两者的混合物。有用的(甲基)丙烯酸酯官能化合物包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和(甲基)丙烯酸2-异氰酸基乙酯。除了乙烯和官能的(甲基)丙烯酸酯单体之外，其它单体也可以共聚合到此种聚合物中，例如乙酸乙烯酯、未官能化的(甲基)丙烯酸酯例如(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯和(甲基)丙烯酸环己酯。优选的增韧剂包括美国专利4,753,980中列出的那些，该文献据此引入供参考。特别优选的增韧剂是乙烯、丙烯酸乙酯或丙烯酸正丁酯、和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。
优选的是与热塑性聚酯一起使用的聚合物增韧剂含有约0.5-约20重量％含官能团的单体，优选约1.0-约15重量％，更优选约7-约13重量％含官能团的单体。所述聚合物增韧剂中可以存在多于一种类型的官能单体。已经发现，通过增加聚合物增韧剂的量和/或官能团的量提高组合物的韧性。然而，这些量应该优选不增加到组合物可能交联的点，特别是在达到最终部件形状之前。
与热塑性聚酯一起使用的聚合物增韧剂也可以是不是乙烯共聚物的热塑性丙烯酸类聚合物。热塑性丙烯酸类聚合物是通过使丙烯酸、丙烯酸酯(例如丙烯酸甲酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯和丙烯酸正辛酯)、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和类似物)聚合制得的。还可以使用衍生自两种或更多种前述类型的单体的共聚物，以及通过使一种或多种前述类型的单体与苯乙烯、丙烯腈、丁二烯、异戊二烯和类似物聚合制得的共聚物。这些共聚物中的部分或所有组分应该优选具有不高于0℃的玻璃化转变温度。制备热塑性丙烯酸类聚合物增韧剂的优选的单体是丙烯酸甲酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯和丙烯酸正辛酯。
优选热塑性丙烯酸类聚合物增韧剂具有核-壳结构。核-壳结构是其中核部分优选具有0℃或更低的玻璃化转变温度，同时壳部分优选具有比所述核部分更高的玻璃化转变温度的核-壳结构。核部分可以用有机硅接枝。壳部分可以用低表面能底物例如有机硅、氟等接枝。具有核-壳结构且该核-壳结构具有与表面接枝的低表面能底物的丙烯酸类聚合物将在与热塑性聚酯及本发明组合物的其它组分混合期间或之后与自身聚集并且可以容易地在组合物中均匀地分散。
用于聚酰胺的适合的增韧剂描述在美国专利4,174,358中。优选的增韧剂包括用增容剂例如酸酐、二羧酸或其衍生物、羧酸或其衍生物和/或环氧基改性的聚烯烃。增容剂可以通过将不饱和酸酐、二羧酸或其衍生物、羧酸或其衍生物和/或环氧基接枝到聚烯烃上而引入。还可以在通过与含不饱和酸酐、二羧酸或其衍生物、羧酸或其衍生物和/或环氧基的单体共聚制备聚烯烃的同时引入增容剂。增容剂优选含有3-20个碳原子。可以接枝到(或用作共聚单体以制备)聚烯烃的典型化合物的实例是丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、巴豆酸、柠康酸、马来酸酐、衣康酸酐、巴豆酸酐和柠康酸酐。
用于聚缩醛的优选的增韧剂包括热塑性聚氨酯、聚酯聚醚弹性体、其它官能化和/或接枝的橡胶和含有接枝到它们的主链上的或通过与含一个或多个极性基团的单体共聚合而引入的极性基团的聚烯烃。优选的共聚单体是含环氧化物基团的那些，例如甲基丙烯酸缩水甘油酯。优选的增韧剂是EBAGMA(衍生自乙烯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物)。
当使用时，任选的聚合物增韧剂将优选按约0.5-约15重量％，或更优选约2-约10重量％存在，基于组合物的总重量。
本发明的组合物还可以任选地包括一种或多种增塑剂、成核剂、阻燃剂、阻燃协同剂、热稳定剂、抗氧化剂、染料、颜料、脱模剂、润滑剂、UV稳定剂、(漆)粘合促进剂、除了氧化镁(b)之外的具有至多5的长径比的填料，和类似物。
本发明的组合物优选呈熔体混合或溶液混合的共混物形式，更优选熔体混合的共混物形式，其中所有聚合物组分充分分散在彼此内并且所有非聚合物成分均匀分散在聚合物基体中并被聚合物基体束缚，以致该共混物形成统一整体。可以如下获得共混物：使用任何熔体混合方法将组分材料合并，或通过将除了基体聚合物之外的组分与聚合物基体的单体混合，然后使单体聚合。可以使用熔体混合器例如单或双螺杆挤出机、共混器、捏合机、Banbury混合机等将组分材料混合到均匀而获得树脂组合物。可以在熔体混合机中混合部分材料，然后可以添加其余的材料并进一步熔体混合直到均匀。本发明导热性聚合物树脂组合物的制造中的混合顺序可以满足可以一次性熔融各组分，或可以从侧供料器供给填料和/或其它组分，以及类似方式，如本领域技术人员将理解的那样。
可以使用本领域技术人员已知的方法，例如注射模塑、吹塑、挤出、压制模塑，将本发明组合物成型为制品。本发明组合物特别可用于电气和/或电子设备，有时从某种意义上形成金属/树脂杂化物。此类制品可以包括用于电动机外壳、灯罩、汽车及其它车辆中的灯罩、电气和电子外壳，电动机或发电机定子中的盘绕导线和磁性可感应金属芯之间存在的绝缘线轴、和基本上包封电动机或发电机的定子芯的外壳中的那些。汽车及其它车辆中的灯罩的实例是前灯和后灯，包括头灯、尾灯和刹车灯，尤其是使用发光二极管(LED)灯的那些。电气设备中的应用实例是LED灯的反射器和框架。所述制品可以充当许多应用中由铝或其它金属制成的制品的代替物。
具体实施方式
实施例
配混和模塑方法
通过在32mm Werner and Pfleiderer双螺杆挤出机中配混制备表1所示的聚合物组合物。将所有成分共混在一起并添加到挤出机的后部，不同之处是将氧化镁和填料侧向供入下游的料筒。料筒温度对于HTN设置在约320℃并且对于PPS设置在315℃。
将组合物在注射模塑机上模塑成ISO试样以便测量在PCT(高压锅试验)前后的机械性能，并模塑成1mm×16mm×16mm尺寸的板材以便测量导热率和CLTE。熔体温度为约325℃并且模具温度为约150℃。
为了评价耐热冲击性，在48mm×29mm×8mm尺寸的SUS304(不锈钢)块上将组合物以1mm厚度罩塑。熔体温度为约325℃并且模具温度和插入模具中的SUS块的温度为约150℃。
测试方法
使用ISO 527-1/2标准方法测量拉伸强度和伸长率。使用ISO178-1/2标准方法测量挠曲强度和模量。使用ISO 179/1eA标准方法测量缺口夏比(Charpy)冲击。上述试验在23℃下进行。
PCT在121℃、0.2MPa下进行100小时。
在-40至150℃的温度范围中使用ASTM D696方法在板材的大约中心部分上测定沿模具流动方向的CLTE。
使用如ASTM E1461所述的Laser Flash Method在板材上测定导热率。结果示于表1中。
通过在每种温度下用热冲击室TSA-101S在-40℃和150℃之间1小时的热循环评价耐热冲击性，并测量直到在SUS块上罩塑的组合物上产生裂纹时的循环数。经过300个循环没有开裂的组合物被判断为好，到300个循环开裂的那些被判断为NG(″不好″)。
以下术语用于表1：
HTN是指
Figure BDA0000140013710000131
HTN501，由E.I.du Pont de Nemours andCo.，Wilmington，DE制造的聚酰胺6TDT。
PPS是指
Figure BDA0000140013710000132
QA280N，由Chevron Phillips Chemical Company LP制造的聚亚芳基硫醚。
LCP是指
Figure BDA0000140013710000133
6000，由E.I.DuPont de Nemours andCo.，Wilmington，DE制造的液晶聚合物。
2，6-NDA是指2，6-萘二羧酸，可以从BP Amoco Chemical Company获得。
滑石是指Nippon Talc Co.，Ltd.制造的用氨基-硅烷偶联剂表面改性的滑石
Figure BDA0000140013710000134
#10。
PED521是指由Clariant Japan.K.K.供应的Licowax PED521。
CS-8CP是由Nitto Chemical Industry Co.，Ltd.供应的褐煤酸钙。
橡胶-1是指
Figure BDA0000140013710000135
IM-203，由Ganz Chemical Co.，Ltd.供应的核-壳型聚合物增韧剂。
橡胶-2是指
Figure BDA0000140013710000136
EP4934，由E.I.DuPont de Nemours andCo.，Wilmington，DE制造的乙烯/丙烯酸乙烯基酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
Ultranox
Figure BDA0000140013710000137
是由Chemtura Corporation供应的双(2，4-二-叔丁基苯基季戊四醇)二亚磷酸酯。
AO-80是指ADKSTAB AO-80，由ADEKA Corporation供应的位阻酚基抗氧化剂。
MgO-1是指RF98，由Ube Material Industries，Ltd.制造的氧化镁。该RF98粉末通过在90℃、90％RH下调理100小时的重量增益是0.3％，并且它的BET表面积是0.09平方米/克。
MgO-1m是指用1重量％环氧基硅烷偶联剂处理的RF98，Dow CorningToray制造的Z-6040。
MgO-2是指RF98HR，由Ube Material Industries，Ltd.制造的氧化镁。该RF98HR粉末通过在90℃、90％RH下调理100小时的重量增益是0.1％，并且它的BET表面积是3.1平方米/克。
MgO-2m是指用1重量％氨基硅烷偶联剂处理的RF98HR，Dow CorningToray制造的Z-6011。
MgO-3是指由Tateho Chemical Industries Co.，Ltd.制造的
Figure BDA0000140013710000141
CF2-100A。该CF2-100A的重量增益是1.3％。CF2-100A的平均尺寸为约25μm。
GF-1是指FT756D，由Owens Corning Japan Ltd.Tokyo，日本制造的玻璃纤维。FT756D的直径是10μm。
GF-2是指ECS03T-747H，由Nippon Electric Glass Co.，Ltd.OwensCorning Japan Ltd.制造的玻璃纤维。
GF-3是指910EC10，由OCV Co.供应的玻璃纤维。
f-SiO2是指FB940，由Denki Kagaku Kogyo K.K.制造的球形熔融氧化硅。该FB940的长径比几乎是1。
表1
所有成分量以相对于组合物总重量的重量百分率给出。
表2
Figure BDA0000140013710000161
所有成分量以相对于组合物总重量的重量百分率给出。

Claims (8)

1.导热性聚合物组合物，包含：
（a）15-70重量%的热塑性聚合物，其中所述热塑性聚合物选自热塑性聚酯、热塑性聚酰胺、液晶聚合物和聚亚芳基硫醚；
（b）20-60重量%的氧化镁，该氧化镁具有小于3平方米/克的BET表面积，和
（c）5-50重量%的具有大于5的长径比的填料，其中使用所述（c）填料中的一种或多种，选自玻璃纤维、硅灰石、玻璃薄片、滑石、云母、氮化硼、氧化钛纤维和氧化铝纤维，
其中所述（b）氧化镁通过在90℃、90%RH下调理100小时具有小于1%的重量增益；和其中所述聚合物组合物具有至少0.5W/mK的导热率，所述百分率基于组合物的总重量。
2.权利要求1的组合物，其中所述（c）填料中的一种或多种是玻璃纤维。
3.权利要求1或2所述的组合物，其中所述（b）氧化镁涂有选自硅烷系列、钛酸酯系列、锆酸酯系列、铝酸酯系列和锆铝酸酯系列的偶联剂。
4.权利要求1-3中任一项所述的组合物，还包含0.01-15体积%的至少一种聚合物增韧剂。
5.由权利要求1-4中任一项的组合物制成的制品。
6.用权利要求1-4中任一项的组合物制成的金属/聚合物杂化制品。
7.由权利要求1的组合物制成的电动机或发电机的定子芯的绝缘体。
8.用权利要求1的组合物包封的定子组装件。
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