CN102958986B - 导热性聚合物组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及导热性聚合物组合物，其包含有机聚合物、15-40wt.％氮化硼和0.01-10wt.％碳黑，所述有机聚合物为选自由聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚芳酯、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺及其混合物和/或共聚物组成的组的热塑性聚合物。

Description

导热性聚合物组合物
本发明涉及导热性聚合物组合物，更具体地涉及具有电绝缘性能的导热性聚合物组合物。
导热性聚合物组合物用于需要良好热管理性能的应用，例如在电气和电子组件中的散热器和结构元件、灯、发动机和其他含热源的产品。所述应用需要耗散来自热源的热量和良好的热管理系统，使发动机或电气和电子元件良好地工作。热还能够损坏材料性能。长时间加热使聚合物降解。热膨胀和收缩导致翘曲、变形以及甚至部分失效。降低温度浮动减轻这些问题。减少热量有助于提高寿命，而且材料保持越冷，材料的性能保持越好。
导热性聚合物组合物通常包含有机聚合物和分散于其中的导热性填料。能够承受高温的热塑性聚合物用于许多这样的热管理应用，例如聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚芳酯、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺。
为了实现高的导热性，一般需要高填充量的导热性填料。这在聚合物组合物的加工中，会导致问题。
此外，采用具有高导热性且具有高导电性的导热性填料来实现高的导热性。如果使用较大量的这样的组分以实现组合物和其制成的部件的甚至更高的导热性，则所得的部件也变得导电。如果导热性聚合物组合物必须是电绝缘体，则导电性填料的使用必将受到限制或完全排除且被电绝缘的填料替代，电绝缘的填料因为固有热导率较低，经常通过甚至更大量来实现相同或可比的组合物导热性水平。
专利申请WO-A-2008/079438描述了导热性和电阻性聚合物组合物，其包含有机聚合物和导热性填料。导热性填料由氮化硼和石墨的混合物组成。石墨具有高的热导率，但也是导电的。氮化硼是非常优选的导热性填料，因为其具有相对高的固有热导率且是电绝缘的。然而，它是一种相当昂贵的材料。为了实现具有良好热性能并组合了电绝缘性能的组合物，在US2008/0153959中组合物的总填料含量还是非常高，其中几个具有相对大量氮化硼的填料，其很贵和/或对流动性能不利。
因此需要找到另外的导热性聚合物组合物，其具有改善的热管理性能和/或在热管理、加工、电绝缘、机械性能和流动方面具有改善的性能平衡。
本文公开了导热性聚合物组合物，其除有机聚合物和导热性填料外，还包含碳黑。有机聚合物为选自由聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚芳酯、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺及其混合物和/或共聚物组成的组的热塑性聚合物。作为导热性填料，组合物包含，相对于组合物的总重量，15-40wt.％氮化硼。相对于组合物的总重量，碳黑的量在0.01-10wt.％范围内。
在如本发明所述的聚合物组合物中，碳黑的存在的效果为，与含氮化硼但无碳黑的相应导热性组合物相比更好的热管理性能，而同时本发明的组合物具有良好的加工和流动性能。此外，在如本发明所述的导热性聚合物组合物中的碳黑限制了对大量导热性填料的需要，从而提供具有更好的电绝缘性能的导热性聚合物组合物。
令人惊奇地，导热性聚合物组合物在升高的温度下的热管理应用中的热管理性能和加工时的流动性能方面表现出更好的总体性能平衡。碳黑的存在实现了这样的结果，尽管事实上在室温下聚合物组合物的导热性几乎没有改善且(如果有的话)在一些情况下甚至会在一定程度上恶化。此外，观察到的效果是显著的，并且鉴于实现该效果所需要的碳黑量少，特别是当与为了提高导热性而通常需要的大量导热性填料相比时，观察到的效果出人意料地大。
在典型的实例中，相比于仅含相同量氮化硼的相应聚合物组合物的效果，包含氮化硼和碳黑的聚合物组合物表现出约两倍大的温度降低。与之相比，仅含相同量碳黑的相应聚合物组合物与上述两种组合物相比，其效果是微不足道的。
上述专利申请WO-A-2008/079438描述了一个对比例，其中含聚酰胺(一种有机聚合物)、45wt.％的氮化硼(一种导热性填料)和10.3wt.％碳黑。在WO-A-2008/079438中提到，在其他组分之中，碳黑未展现出增强的导热性。碳黑的使用实际上降低了导热性。此外，组合物太粘，而不能测定熔融流动指数。在WO-A-2008/079438中没有指明碳黑能够在导热性聚合物组合物中对热管理有如本发明所述观察到的这种积极效果。
除非本文另有指明或与正文明显矛盾，在本文中描述本发明(特别是权利要求书上下文)使用的术语“一种”、“一个”和“所述”以及类似提法应当解释为既包括单数又包括复数。
在本公开中以最小数值或最大数值或两者来定义的范围，例如20-90重量百分比(wt.％)，所述范围包含规定值且具有正文所指示的含义，例如它包括与特定值的测量相关的偏差程度。本文中公开的所有范围包含端点，且端点是彼此独立地组合的。
在根据本发明的导热性聚合物组合物中使用的有机聚合物为选自由聚酰胺、聚酯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺及其混合物和共聚物组成的组的热塑性聚合物。适当的聚酰胺包括无定形聚酰胺和半结晶聚酰胺二者。适当的热塑性聚酰胺是本领域普通技术人员已知的所有聚酰胺，包括可熔融加工的半晶聚酰胺和无定形聚酰胺。
有机聚合物的一般用量在导热性聚合物组合物总重量的20-90重量百分比(wt.％)的范围内。更具体地，有机聚合物以较高的用量使用，例如相对于导热性聚合物组合物总重量的至少25wt.％、至少30wt.％或至少40wt.％。具体而言，由于需要较少的导热性填料来实现改进水平的热管理性能并更容易加工，所以可使用这样更高的有机聚合物的量。还更具体地，有机聚合物的用量为相对于导热性聚合物组合物总重量例如至多80wt.％、至多70wt.％或至多60wt.％。具体地，当导热性聚合物组合物除导热性填料和碳黑之外还包含纤维状增强剂时，将使用上述较低的最大量。具体地，在热管理性能的改进允许使用较少导热性填料的情况下，就能够使用更大量的纤维增强剂，从而增加机械性能，同时保留良好的加工性能。
对于导热性聚合物组合物中的导热性填料，至少使用氮化硼。氮化硼可以是适合分散于热塑性聚合物的任何形状的粒子。氮化硼可以是立方氮化硼、六角氮化硼、无定形氮化硼、菱形氮化硼或其他同素异晶体。它可用作粉末、聚集体或纤维。例如可使用纵横比l/d为约4∶1的氮化硼颗粒。但也可使用较小以及优选较大l/d比的氮化硼颗粒。氮化硼实例为PT350、PT360和PT370，可从GeneralElectricsAdvancedmaterials购得。
在本发明中使用的碳黑为能够作为精细粒子分散于有机聚合物中的任何碳黑。与石墨不同，除了从例如通过油的氧化能够产生的纳米尺度微晶(例如Lc小于5nm)之外，碳黑为无定形颗粒碳材料，或基本上是无定形颗粒碳材料，而石墨具有由在平面稠环系统中的六角形排列的碳原子的平行层组成的微观尺度结构(例如微晶长度(Lc)＞100nm)这样的层状微晶结构，并且能通过将非石墨碳加热处理至2500℃以上温度来生产。
相对于聚合物的总重量，根据本发明的组合物中的碳黑的量优选为至少0.1wt.％，甚至更优为至少1wt.％，以及还优选相对于聚合物的总重量至多7.5wt.％。较高的最小量导致较好的热管理性能，而较低的最大量导致较好的流动和加工性能。
除了氮化硼和碳黑外，可使用能够分散于有机聚合物中并改进聚合物组合物导热性的任何材料。通常这种材料的固有热导率为至少2.5W/m·K。固有热导率越高越好，并且适宜地，热导率为至少5W/m·K或甚至更优为至少10W/m·K。
导热性填料可以是粒状粉末、颗粒、须状物(whiskers)、短纤维的形式或任何其他合适的形式。颗粒可具有多种结构。例如，颗粒可具有片状、板状、米粒、条状、六角形或球状形状。导热性填料适当地为粒状、板状或纤维材料，或其组合。本文中的粒状材料可理解为由纵横比l/d(长度/直径)少于10∶1的颗粒组成的材料。适宜地，粒状材料具有约5∶1或更小的纵横比。本文中的纤维可理解为由纵横比至少10∶1的颗粒组成的材料。更优选地，导热纤维由纵横比至少15∶1、更优选地至少25∶1的纤维组成。本文中的板状材料可理解为厚度比其直径小的材料。适宜地，板的厚径比t/d小于0.5，但它可以更小，例如0.2以及甚至小于0.1。
对于导热性聚合物组合物中的导热性纤维，能够使用改善聚合物组合物的导热性的任何纤维。
合适的其他导热性填料包括例如铝、氧化铝、铜、镁、黄铜、碳、氮化硅、氮化铝、氧化锌、云母、石墨、陶瓷纤维等等。上述导热性填料的混合物也是合适的。
适当地，导热性纤维包含金属纤维和/或碳纤维。合适的碳纤维(也称为石墨纤维)包括沥青基碳纤维和PAN基碳纤维。例如，可以使用纵横比约50∶1的沥青基碳纤维。沥青基碳纤维显著地有助于热导率。在另一方面，PAN基碳纤维对机械强度具有更大贡献。
值得注意的是，合适的导热性填料的组通常由金属填料、无机导热性组分和/或碳组分组成。明确值得注意的是，在碳组分情况下，它可以是石墨型材料或碳纤维或其任意组合，但必须不是碳黑。
导热性填料的选择将取决于聚合物组合物及其应用的其他需要。必须使用的用量也取决于导热性填料的类型和与氮化硼和碳黑组合所需以及可实现的热管理性能水平。
相对于聚合物组合物的总重量，根据本发明的聚合物组合物适当地包含用量在5-70wt％的范围内的导热性填料。
包括氮化硼在内的导热性填料更优选以较大量使用，例如相对于导热性聚合物组合物的总重量，至少20wt.％或至少25wt.％。具体地，所述较高最小量有利于实现较高的导热性和较好的热管理性能。包括氮化硼在内的导热性填料也更优选地以有限的最大量使用，例如相对于导热性聚合物组合物的总重量，至多60wt.％、至多50wt.％或至多40wt.％。具体地，由于组合物中的碳黑，可以使用所述较低的最大量，同时保留良好的热管理性能。这样的较低的量在由于碳黑的存在而保留良好热管理性能的同时，也使得加工更容易。或者，较低用量的导热性填料能够与较高量的纤维增强剂组合使用，从而增加机械性能，同时由于碳黑而保留良好的热管理性能。
在此，在根据本发明的聚合物组合物中使用的导热性填料的固有热导率优选为至少5W/m·K、更优选为至少10W/m·K以及甚至更优为至少20W/m·K。利用所述较高的固有热导率，需要较低量的导热性填料来实现聚合物组合物的特定导热性。典型的实例为固有热导率约30W/m·K的氧化铝(化学式为A12O3的铝的两性氧化物)以及固有热导率约100W/m·K的氮化硼。
本文中聚合物组合物的热导率可理解为一种材料性能，其可能是依赖于方向的，也依赖于组合物的历史。为了测定聚合物组合物的热导率，必须将该材料成型为适于进行热导率测量的形状。根据聚合物组合物的组成、用于测量的形状的类型、成型过程以及成型过程中应用的条件，该聚合物组合物可以表现出各向同性的热导率或各向异性的热导率，即方向依赖性热导率。在聚合物组合物被成型成扁平矩形形状时，方向依赖性热导率通常可以采用三个参数进行描述：∧⊥、∧//和∧±，其中∧⊥是垂直面方向热导率(through-planethermalconductivity)，∧//是沿着最大面内热导率方向的面内热导率，在本文中也被称为平行热导率或纵向热导率，∧±是沿着最小面内热导率方向的面内热导率。值得注意的是垂直面方向热导率在其他地方也表示为“横向”热导率。
在聚合物组合物具有在面内主要与板的平面取向平行取向的板状粒子的情况下，该聚合物组合物可表现出各向同性的面内热导率，即∧//约等于∧±。
根据本发明的聚合物组合物的垂直面方向热导率以及平行热导率和面内热导率可以在宽范围内变化。在聚合物组合物具有各向同性的面内热导率时，取向平均热导率等于垂直面方向热导率，适当地为至少0.5W/m·K，而在塑性组合物具有各向异性的面内热导率时，取向平均热导率可比垂直面方向热导率高很多。优选地，取向平均热导率为至少1W/m·K、更优选至少2W/m·K以及还更优选至少2.5W/m·K。
适当地，可热加工的导热性聚合物组合物的面内热导率或平行热导率为至少1W/m·K。优选地，塑性组合物的面内热导率或平行热导率在2-50W/m·K、优选3-40W/m·K以及更优选4-25W/m·K的范围内。还适当地，根据本发明的可热加工导热性聚合物组合物的垂直面方向热导率为至少0.5W/m·K。优选地，塑性组合物的垂直面方向热导率为至少0.75W/m·K、更优选至少1W/m·K或甚至至少1.5W/m·K。大约或接近2W/m·K的值是非常适宜的。虽然垂直面方向热导率可高达3W/m·K或甚至更高，但是在许多应用中这很少进一步改进热管理性能。
优选地，聚合物组合物的垂直面方向热导率在0.5-2.5W/m·K、更优选1.0-2.0W/m·K的范围内。
本文中的热导率由通过激光闪光技术根据ASTME1461-01在80×80×2mm的注塑样品上在垂直面方向和面内方向分别测得的热扩散系数(D)、体积密度(ρ)以及也采用ASTME1461-01描述的方法在20℃下测得的比热容(Cp)得到。
在本发明的一个优选的实施方式中，导热性填料仅包含电绝缘的导热性填料。含上述碳黑的该优选的实施方式的效果是，既导热又导电的填料含量可被保持在阈值以下或甚至消除，从而使得组合物在仍然保持非常好的热管理性能的同时，保留电绝缘性。这也允许使用较大量的导热性填料，同时保留导热性聚合物组合物的电绝缘性能。
在氮化硼与碳黑相结合时，能够制备具有高导热性、非常好的热管理性能以及良好的电绝缘性能的导热性聚合物组合物。
在本发明的一个优选的实施方式中，聚合物组合物为导热性电绝缘性组合物。
本文中的电绝缘性组合物可理解为体积电阻率至少105Ohm.m的组合物，所述体积电阻率通过根据ASTMD257的方法测得。对于体积电阻率测试，使用80×80×2mm的试样。在测试前，样品在23℃和50％相对湿度的条件下调节40小时。
优选地，根据本发明的优选实施方式的导热性电绝缘组合物的体积电阻率为至少106Ohm.m。合适地，体积电阻率在107-1016Ohm.m范围内。
除氮化硼外，能够用于根据本发明的组合物中的导热性电绝缘填料的适当实例为例如经涂布的金属球、氧化铝(Al2O3)、氮化铝(ALN)、碳化硅(SiC)以及金刚石。除了导热性电绝缘填料外，电绝缘组合物也包含导热性导电性填料，只要其量足够小以保留组合物的电绝缘性能，即只要体积电阻率保持为至少105Ohm.m。通过常规测试，技术人员能够确定允许的导热性导电性填料的最大量。优选地，用于本发明的导热性填料由氮化硼组成。
在本发明的一个具体的实施方式中，导热性填料包含金属填料或无机导热性组分或不同于碳黑的其他碳组分或其任意组合，并且相对于聚合物组合物的总重量，导热性填料存在的量为至少15wt.％、更优选至少20wt.％，但至多60wt.％或甚至更优至多40wt.％，而相对于聚合物组合物的总重量，碳黑的量为至少0.1wt.％或甚至更优至少1wt.％，但至多7.5wt.％。本文中导热性填料包含15-40wt.％的氮化硼，所述wt.％相对于聚合物组合物的总重量。
除有机聚合物、导热性填料和碳黑外，根据本发明的导热性聚合物组合物还可包含一种或多种其他添加剂。能够在其中使用的添加剂可以是用于聚合物组合物的任何辅助添加剂。根据本发明的导热性聚合物组合物可包含添加剂，例如非导热的填料和增强剂，更具体地无机填料和/或纤维增强剂以及其他包括辅助添加剂在内的添加剂，如脱模剂、稳定剂(如UV吸收剂、抗氧化剂以及其他)、润滑剂、塑化剂、防静电剂、非IR吸收颜料、染料和着色剂、发泡剂、阻燃剂、冲击改性剂等等以及含至少一种前述添加剂的各种组合。
非导热性填料和增强剂存在的量可以在宽范围内变化。适当地，相对于组合物的总重量，导热性聚合物组合物包含合计量在0-50wt.％、优选10-40wt.％的范围内的非导热性填料和/或非导热性增强剂。本文中玻璃纤维可认为是非导热性增强剂。
其他添加剂存在的量也可以在宽范围内变化。适宜地，相对于组合物的总重量，导热性聚合物组合物包含所述另外添加剂的量在0-15wt.％、优选0.5-10wt.％、更优选1.0-5wt.％的范围内。
在一个具体的实施方式中，根据本发明的聚合物组合物由以下组成：
a.20-84.99wt.％的有机聚合物，
b.15-60wt.％的导热性填料，其包含15-40wt％的氮化硼，
c.0.01-10wt.％的碳黑，
d.0-40wt.％的非导热性填料和/或非导热性增强剂，
e.0-30wt.％的阻燃剂，和
f.0-10wt.％的至少一种其他添加剂，
其中所述wt.％相对于组合物的总重量。
在一个优选的实施方式中，根据本发明的聚合物组合物由以下组成：
a.20-84.9wt.％的有机聚合物，
b.15-60wt.％的导热性填料，其包含15-40wt％的氮化硼，
c.0.1-7.5wt.％的碳黑，
d.0-40wt.％的非导热性填料和/或非导热性增强剂，
e.0-30wt.％的阻燃剂，和
f.0-10wt.％的至少一种其他添加剂，
其中所述wt.％相对于组合物的总重量。
在一个更优选的实施方式中，根据本发明的聚合物组合物由以下组成：
a.20-84wt.％的有机聚合物，
b.15-40wt.％的氮化硼，
c.1-7.5wt.％的碳黑，
d.0-40wt.％的非导热性无机填料和/或非导热性纤维增强剂，
e.0-30wt.％的阻燃剂，和
f.0-5wt.％的至少一种其他添加剂，
其中所述wt.％相对于组合物的总重量。
根据本发明的导热性聚合物组合物可以通过适于生产聚合物组合物的任何方法制成，且所述方法包括本领域技术人员已知的用于生产热管理应用的聚合物的传统方法。
导热性聚合物组合物适宜地由以下方法制成：将导热性填料和碳黑与聚合物基质密切混合，以形成导热性组合物。如果需要，混合物可包含一种或多种其他添加剂。混合物可采用本领域中已知的技术制备。优选地，为了避免损坏导热性填料材料的结构，将成分在低剪切条件下混合。导热性聚合物组合物可制成任何合适的形状，例如，粉末、粒料、片材、膜及其类似物。
本发明还涉及根据本发明的聚合物组合物在生产聚合物组合物的模制部件的方法中的用途。
导热性塑性组合物可以通过适于生产模制塑料部件的任何方法来加工，且所述方法包括本领域技术人员已知的用于生产模制塑料组合物的传统方法。可以采用熔融挤出、注射成型、浇铸或其他合适的方法来模制聚合物组合物。优选地，通过注射成型方法来生产模制部件。
对含热塑性聚合物的组合物，特别优选注射成型工艺。该工艺通常包括将组合物粒料加载到料斗中。料斗漏斗将粒料加到挤出机中，其中粒料被加热并形成熔融的组合物。挤出机将熔融的组合物供料到包括注射活塞的腔中。活塞迫使熔融的组合物进入模具。模具通常包括两个模制部分，其以模腔或腔体位于两部分之间的方式接在一起。材料在高压下保持在模具中，直到其冷却。
本发明也涉及由根据本发明的聚合物组合物制成的模制部件，或其任何改进或优选的实施方式。适当地，模制部件为电子元件、电气设备或发动机的散热器或壳体。
本发明也涉及根据本发明的模制部件在含热源组件中用于热管理目的的用途，且涉及包含根据本发明的模制部件的组件。其实施方式为包含电子元件或电气部件的电气设备或电子设备、发动机或照明元件，以及由根据本发明的聚合物组合物制成的散热器或壳体。更具体地，所述组件包含与电子部件、电气部件、发动机或照明元件接触或邻近的壳体或散热器。其优点是，散热器或壳体不但有助于更好的热管理性能，而且有助于电子元件、电气部件、发动机或照明元件的效率和/或寿命。
通过下面的非限制性实施例和对比实验来进一步说明本发明。
化合物和模制部件的制备
制备包含聚酰胺46聚合物(PA46)、玻璃纤维以及任选的氮化硼作为导热性填料和/或碳黑(以80wt.％母料的形式添加)的混合物，并采用标准的PA46混合物的复合和模制条件来注射成型。模制部件为含主体和一些向内凸出元件的壳体。组合物与进一步测试结果汇集于表1中。
热导率的测量
为了测量∧⊥和∧//，使用配备了具有适宜的尺寸的方形模具以及位于方形一侧的80mm、宽2mm高的薄膜浇口(filmgate)的注塑机通过注射成型将待测试的材料制备成尺寸为80×80×2mm的样品。测定2mm厚的注射模制片材的热扩散系数D、密度(ρ)和热容(Cp)。根据ASTME1461-01采用NetzschLFA447激光闪光设备，测量面内和平行于聚合物在充模时的流动方向上的热扩散系数(D//)以及垂直面方向上的热扩散系数(D⊥)。面内热扩散系数D//通过如下测定：首先从片材上切下具有约2mm的同样宽度的多个小条或小棒。棒的长度方向垂直于充模时的聚合物流动的方向。将若干这些小棒堆叠在一起并将其夹紧，其中切割面朝外。测量从堆叠的由一系列切割面形成的侧面到堆叠的带切割面的另一侧面的穿过该堆叠的热扩散系数。
使用同样的NetzschLFA447激光闪光设备并且采用也由ASTME1461-01描述的过程，通过与已知热容的参比样品(Pyroceram9606)进行比较来测定板材的热容(Cp)。由热扩散系数(D)、密度(ρ)和热容(Cp)，根据下式可以确定平行于充模时聚合物流动方向的方向上的热导率(∧//)以及垂直于片材平面的方向上的热导率(∧⊥)：
∧x＝Dx*ρ*Cp
其中，x分别＝//和⊥。
模制部件的热管理性能测试
结合加热元件测试壳体，以使壳体位于加热元件上，且向内元件与加热元件相接触。接通加热元件，并测量壳体的向内元件和主体的与空气接触的外部部件的温度发展。在达到平衡态后通过保持加热元件接通，来在延长的时间段内继续测量。达到平衡后向内元件和主体的温度在所述延长时间段内不变。
组合物的制备和测试以及测试结果报于表1中。
表1.实施例I和对比实验A和B
实施例 CE-A CE-B CE-C EX-I
组合物(wt.％)
PA 46聚合物 85 55 81 51
玻璃纤维 15 15 15 15
氮化硼 - 30 - 30
碳黑母料 - - 4 4
热导率∧⊥(W/m.K) 0.3 0.7 0.3 0.7
电阻率(Ohm) ＞105 ＞105 ＞105 ＞105
热性能测试中的温度测量
向内元件(I)(℃) 166 143 - 125
主体的外部部件(B)(℃) 103 114 - 103
温差Δ(I-B)(℃) 63 29 - 22
相对于参考CE-A的平均下降温度(℃) 6 - 20
结果示出，导热性填料的加入对组合物的热导率有显著影响，而含碳黑的颜料母料的加入对热导率几乎没有影响。
结果进一步示出，对于对比实验A(无任何导热性填料)来说，向内元件被显著加热而本体温度上升相当有限，说明了聚合物组合物的隔热性。加入30wt.％的导热性填料(如在对比实验B中)示出了较低的向内元件温度和较高的本体温度，说明了与对比实验A相比更好的从加热元件到壳体的热耗散。在根据本发明的实施例I中加入仅仅4wt.％的颜料母料，表现出与对比实验B相比，向内元件的温度下降，甚至进一步本体温度也下降。
鉴于碳黑对热导率无任何影响以及在组合物中除氮化硼外其低的用量，该效果是令人惊奇的。

Claims (10)

1.体积电阻率至少105Ohm·m的导热性聚合物组合物，其包含
a.有机聚合物，其为选自由聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺、及其混合物和/或共聚物组成的组的热塑性聚合物
b.15-40wt.％的氮化硼，和
c.0.01-10wt.％的碳黑，
d.非导热性填料和/或增强剂，
e.0.5-30wt.％的阻燃剂，
其中重量百分比(wt.％)相对于所述导热性聚合物组合物的总重量，并且其中所述组合物不包含石墨。
2.如权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述组合物包含金属填料、或除氮化硼外的其它无机导热组分、或除碳黑外的其它碳组分、或其任意组合。
3.如权利要求1或2所述的聚合物组合物，其由以下组成：
a.20-70wt.％的有机聚合物，其自由聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺、及其混合物和/或共聚物组成的组，
b.15-60wt.％的导热性填料，其包含15-40wt％的氮化硼，
c.0.01-10wt.％的碳黑，
d.10-40wt.％的无机填料和/或纤维增强剂，
e.0.5-30wt.％的阻燃剂，和
f.0-10wt.％的至少一种其他添加剂，
其中所述wt.％相对于所述组合物的总重量。
4.如权利要求1或2所述的聚合物组合物，其中当被成型成扁平矩形形状时，其所述聚合物组合物的垂直面方向的热导率在0.5-2.5W/m·K的范围内。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的聚合物组合物在制造所述聚合物组合物的模制部件的工艺中的用途。
6.由如权利要求1-4中任意一项所述的聚合物组合物制成的模制部件。
7.如权利要求6所述的模制部件，其为用于电子元件或电气设备的散热器或壳体。
8.如权利要求6或7所述的模制部件在含热源的组件中用于热管理目的的用途。
9.一种组件，包含如权利要求6或7所述的模制部件。
10.如权利要求9所述的组件，其为电气设备或电子设备、发动机或照明系统，其包含热源和由如权利要求1-4中任意一项所述的聚合物组合物制成的、与热源接触或邻近热源的散热器或壳体。
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