CN103030973A - 绝缘聚苯硫醚高导热塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绝缘聚苯硫醚高导热塑料，它由下述原料按质量百分含量制备而成：聚苯硫醚30—45份、导热剂41—61份、自制改性剂3—4份、增溶剂1.5—3份、润滑剂1—3份、偶联剂1—2份、抗氧剂1—1.4份、光稳定剂0.5—1份。上述原料经过预处理、搅拌、造粒、烘干等步骤制备而成绝缘聚苯硫醚高导热塑料。通过该方法制备的导热塑料导热性能更高。

Description

绝缘聚苯硫醚高导热塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种导热塑料，尤指一种绝缘聚苯硫醚高导热塑料及其制备方法。
背景技术
目前市场上LED散热灯壳的主要材料是铝制散热器及一些低导热塑料。铝制散热器的导热性能虽然较高，但其绝缘性能使其无法通过安规测试，而且铝制散热器大批量生产较为困难。
众所周知，任何散热器均是要快速地把热量从热源传递到散热器表面，再靠热对流和热辐射把热量扩散到周围环境中，约70%靠热对流，30%靠热辐射，铝的导热系数虽然较高，但是只解决了传热快的问题，而散热则主要由散热面积，散热器形状，自然对流和热辐射的能力决定，这几乎与材料的导热性无关。塑料的导热率固然比金融差很多，但热辐射是金属的2-40倍。因此目前的LED灯也常采用导热塑料制作散热器。
然而，现有的导热塑料由于采用的基材多为非耐高温材料，导致其制得的产品的导热系数不高。而且，国内市场上导热塑料基本均添加有纤维，如：自粘胶纤维、锦纶纤维、涤纶纤维、芳纶纤维、凯芙拉纤维等，虽然韧性增加了，但会影响材料的导热性能。为此，现有的导热塑料大部分仅能用于低瓦数（功率）的LED产品，一般8W以下居多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有较高导热性能的绝缘聚苯硫醚高导热塑料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：
一种绝缘聚苯硫醚高导热塑料，它由下述原料制备而成：
聚苯硫醚                30—45份
导热剂                  41—61份
自制改性剂              3—4份
增溶剂                  1.5—3份
润滑剂                  1—3份
偶联剂                  1—2份
抗氧剂                  1—1.4份
光稳定剂                0.5—1份
上述成分的含量单位为质量百分含量。
所述的导热剂为氧化铝、陶瓷纤维、石墨粉、石墨烯、氮化铝任意组合。
所述自制改性剂的主要成分有丙烯酸和顺酐。
所述的偶联剂有酞偶联剂或硅烷偶联剂。
所述润滑剂的主要成分为超高分子量硅烷。
所述的绝缘聚苯硫醚高导热塑料的制备方法，它包括如下步骤：
（1）原辅材料预处理：首先将聚苯硫醚进行前置烘干；将其他辅助材料进行表面活化处理；
（2）搅拌：按比例在聚苯硫醚中加入导热剂、增溶剂、润滑剂、偶联剂、抗氧剂及光稳定剂，然后放入搅拌机进行搅拌混合均匀；
（3）造粒：将步骤混合的原料放入双螺杆造粒机挤出造粒，挤出过程中侧向喂入自制改性剂，挤出经牵伸后切粒；
（4）烘干：造粒后经烘干而成导热塑料成品。
所述步骤（1）中，前置烘干时间为1.5~2小时。
采用上述方案后，本发明在聚苯硫醚中加入改性剂、增容剂、导热剂、润滑剂、偶联剂、抗氧剂等材料，并按组分混合而成的热塑性的阻燃绝缘导热塑料，主要用于电器阻燃绝缘导热产品，特别是可用做LED散热器的主要材料。由于本发明的基材选自高耐温特种工程塑料即聚苯硫醚，因此相较现有的导热塑料来说，导热性能更好
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详述。
实施例一：
依据客户要求的导热率制定配方，按产品配方要求配备原辅材料，客户要求的材料导热率为3.5-5w/m.k时，所需基材为：聚苯硫醚45份，所需辅助材料为：导热剂41份、自制改性剂3份、增溶剂3份、润滑剂3份、偶联剂2份、抗氧剂2份、光稳定剂1份，以上含量单位为质量百分含量。
所述的润滑剂作用是增加润滑、流动，主要成分有超高分子量硅烷。
所述的偶联剂主要起偶联、相溶作用，主要有酞偶联剂或硅烷偶联剂等。
所述的改性剂是一种辅助助剂，主要成分有丙烯酸和顺酐等。
本发明所述导热塑料的制备步骤如下：
（1）原辅材料预处理：
首先将原材料即聚苯硫醚进行前置烘干；将其他辅助材料进行表面活化处理；
（2）搅拌：按比例在聚苯硫醚中加入导热剂、增溶剂、润滑剂、偶联剂、抗氧剂及光稳定剂，然后放入搅拌机进行搅拌混合均匀；
（3）造粒：将步骤混合的原料放入双螺杆造粒机挤出造粒，挤出过程中侧向喂入自制改性剂，挤出经牵伸后切粒；
（4）烘干：造粒后经烘干而成导热塑料成品，成品的导热率为3.5-5w/m.k。
实施例二：
客户要求的材料导热率为5-7w/m.k时，所需基材为：聚苯硫醚37份，所需辅助材料为：导热剂52份、自制改性剂3.5份、增溶剂2份、润滑剂2份、偶联剂1.5份、抗氧剂1.2份、光稳定剂0.8份，以上含量单位为质量百分含量。
制备步骤同上述实施例一，所生产材料的导热率为5-7w/m.k。
实施例三：
客户要求的材料导热率为6.5-10w/m.k时，所需原材料为：聚苯硫醚30份，所需辅助材料为：导热剂61份、自制改性剂4份、增溶剂1.5份、润滑剂1份、偶联剂1份、抗氧剂1份、光稳定剂0.5份，以上含量单位为质量百分含量。
制备步骤同上述实施例一，所生产材料的导热率为6.5-10w/m.k。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (7)

1.一种绝缘聚苯硫醚高导热塑料，其特征在于它由下述原料制备而成：
聚苯硫醚                30—45份
导热剂                  41—61份
自制改性剂              3—4份
增溶剂                  1.5—3份
润滑剂                  1—3份
偶联剂                  1—2份
抗氧剂                  1—1.4份
光稳定剂                0.5—1份
上述成分的含量单位为质量百分含量。
2.根据权利要求1所述的绝缘聚苯硫醚高导热塑料，其特征在于：所述的导热剂为氧化铝、陶瓷纤维、石墨粉、石墨烯、氮化铝任意组合。
3.根据权利要求1所述的绝缘聚苯硫醚高导热塑料，其特征在于：所述自制改性剂的主要成分有丙烯酸和顺酐。
4.根据权利要求1所述的绝缘聚苯硫醚高导热塑料，其特征在于：所述的偶联剂有酞偶联剂或硅烷偶联剂。
5.根据权利要求1所述的绝缘聚苯硫醚高导热塑料，其特征在于：所述润滑剂的主要成分为超高分子量硅烷。
6.根据权利要求1-5之一所述的绝缘聚苯硫醚高导热塑料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
（1）原辅材料预处理：首先将聚苯硫醚进行前置烘干；将其他辅助材料进行表面活化处理；
（2）搅拌：按比例在聚苯硫醚中加入导热剂、增溶剂、润滑剂、偶联剂、抗氧剂及光稳定剂，然后放入搅拌机进行搅拌混合均匀；
（3）造粒：将步骤混合的原料放入双螺杆造粒机挤出造粒，挤出过程中侧向喂入自制改性剂，挤出经牵伸后切粒；
（4）烘干：造粒后经烘干而成导热塑料成品。
7.根据权利要求6所述的绝缘聚苯硫醚高导热塑料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，前置烘干时间为1.5~2小时。
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