CN103333463A

CN103333463A - 一种导热母粒的制备方法

Info

Publication number: CN103333463A
Application number: CN2013102602557A
Authority: CN
Inventors: 陈红梅
Original assignee: SUZHOU TIANMAI THERMAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU TIANMAI THERMAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2013-10-02

Abstract

本发明公开了一种导热母粒的制备方法：首先对高导热填料进行表面处理，先添加偶联剂于捏合机中，然后将导热填料添加入捏合机中，再添加低分子可流动的基体树脂，在捏合机的作用下，混合均匀，然后加入固化剂，固化后的物料在粉碎机上粉碎，制备出导热母粒。该导热母粒可以应用于PET、PC、PBT等工程塑料中制备导热塑料。

Description

一种导热母粒的制备方法

技术领域

本发明涉及一种导热母粒的制备方法，属于功能化高分子材料领域。

背景技术

提高塑料导热系数的方法一般是添加导热填料，形成导热通道，实现高导热效果。但是由于导热填料与塑料的界面之间存在极性不同的差异，很难实验高的填充份量。虽然有些填充量可以做到相对较高，但是材料在挤出时出现难以下料、难以拉条等不易于实现工业化生产的现象，同时，材料的力学性能也降低很多，难以达到后期注塑及使用时的要求。

通过制备导热母粒，可以很好的解决以上问题，不但可以实现高填充量，同时，材料可以顺利生产，力学性能完全可以满足注塑生产及后期装配使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种导热母粒的制备方法，该方法简单，导热填料的添加份数高。

一种导热母粒的制备方法，包括导热填料的表面处理、将处理后的导热填料与基体混合，固化的过程。

其中，导热填料的表面处理所用组分为导热填料∶偶联剂＝1000∶2-50(质量比)；处理工艺为温度：70℃-120℃；时间：1-5H；设备：加热高速搅拌机、密炼机或者捏合机。

所述导热填料为粒径0.5微米-200微米的AlN、Al2O3、BN、直径为7.5m-14μ，长度为1.5mm-4.5mm的矿纤、碳纤维的中的一种或者多种的混合物；

偶联剂为：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。

作为优选，导热填料的表面处理过程中导热填料与偶联剂的比例为1000∶2-10。

导热填料表面处理完成后，选取导热填料1400份、基体环氧树脂80-100份、固化剂10-20份，首先将环氧树脂与导热填料捏合，混合温度为：常温，混合时间：1-5H，加入固化剂的时候也为常温；出料后在高温烘箱或者烘道的固化温度为：40-100℃，固化好的导热填料在粉碎机上粉碎为小块状备用。

所述固化剂为：低分子聚醚胺。

作为优选，表面处理完成的导热填料可以是100％氧化铝、50％氮化铝+50％氧化铝、40％氮化铝+40％氧化铝+20％碳纤维、40％氮化铝+40％氧化铝+20％矿纤、35％氮化铝+35％氧化铝+20％碳纤+10％的氮化硼中的一种。

本发明的有益效果为：

1、处理过程不含有机溶剂，环保、简便。

2、采用低分子的聚醚型胺固化剂，固化后的环氧树脂硬度相对较低，适当的控制交联度，制备的导热母粒在挤出过程与聚酯类塑料发生扩链反应，利于提高材料的力学性能。

3、导热母粒中导热填料的含量高，切为粒状导热填料与纤维状导热填料复配，形成更高导热性能的导热通路，导热率更高。

具体实施例

实施例1

原料配方：

环氧树脂：100份

导热填料A：1400份

固化剂：15份

向捏合机中导热填料里加入环氧树脂，常温捏合1-5H，然后加入固化剂，搅拌30min，出料，在高温烘箱中固化，固化温度为：40-100℃，将固化后的导热母粒在破碎机中破碎成小块，即制备出导热母粒A。

以100份PC为基体、其他助剂与800份导热母粒A经过双螺杆挤出，制备出导热PC，经测试该材料的导热系数为2.3W/m.k，冲击强度为6.25KJ/m²。

实施例2

原料配方

环氧树脂：100份

导热填料B：1400份

固化剂：15份

向捏合机中导热填料中加入环氧树脂，常温捏合1-5H，然后加入固化剂，搅拌30min，出料，在高温烘箱中固化，固化温度为：40-100℃，将固化后的导热母粒在破碎机中破碎成小块，即制备出导热母粒B。

以100份PC为基体、其他助剂与900份导热母粒B经过双螺杆挤出，制备出导热PC，经测试该材料的导热系数为3.7W/m.k，冲击强度为5.9KJ/m²。

实施例3

原料配方

环氧树脂：100份

导热填料C：1400份

固化剂：15份

向捏合机中导热填料中加入环氧树脂，常温捏合1-5H，然后加入固化剂，搅拌30min，出料，在高温烘箱中固化，固化温度为：40-100℃，将固化后的导热母粒在破碎机中破碎成小块，即制备出导热母粒C。

以100份PC为基体、其他助剂与900份导热母粒C经过双螺杆挤出，制备出导热PC，经测试该材料的导热系数为4.3W/m.k，冲击强度为6.6KJ/m²。

实施例4

原料配方

环氧树脂：100份

导热填料D：1400份

固化剂：15份

向捏合机中导热填料中加入环氧树脂，常温捏合1-5H，然后加入固化剂，搅拌30min，出料，在高温烘箱中固化，固化温度为：40-100℃，将固化后的导热母粒在破碎机中破碎成小块，即制备出导热母粒D。

以100份PC为基体、其他助剂与900份导热母粒D经过双螺杆挤出，制备出导热PC，经测试该材料的导热系数为4.2W/m.k，冲击强度为5.7KJ/m²。

实施例5

原料配方

环氧树脂：100份

导热填料E：1400份

固化剂：15份

向捏合机中导热填料中加入环氧树脂，常温捏合1-5H，然后加入固化剂，搅拌30min，出料，在高温烘箱中固化，固化温度为：40-100℃，将固化后的导热母粒在破碎机中破碎成小块，即制备出导热母粒E。

以100份PC为基体、其他助剂与900份导热母粒E经过双螺杆挤出，制备出导热PC，经测试该材料的导热系数为5.3W/m.k，冲击强度为5.7KJ/m²。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种导热母粒的制备方法，其特征在于包括导热填料的表面处理、将处理后的导热填料与基体混合、以及固化的过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的导热填料为粒径0.5微米-200微米的AlN、Al2O3、BN、直径为7.5μm-14μ，长度为1.5mm-4.5mm的矿纤、碳纤维的中的一种或者多种以任意比例混合的混合物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的导热填料的表面处理过程所用导热填料：偶联剂质量比为1000∶2-50。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的导热填料的表面处理过程所用导热填料：偶联剂质量比为1000∶2-10。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的导热填料的表面处理工艺为温度为70℃-120℃；时间为1-5小时；设备为加热高速搅拌机、密炼机或者捏合机的一种。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种以任意比例混合。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的将处理后的导热填料与基体混合的过程中，基体问环氧树脂，导热填料与环氧树脂比例为1400∶80-100。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述的将处理后的导热填料与基体混合的过程中，将环氧树脂与导热填料混合温度为常温，混合时间为1-5小时。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的固化过程中固化剂为低分子聚醚胺，导热填料与固化剂质量比为1400∶10-20，加入固化剂温度为常温；固化温度为：40-100℃，固化好的导热填料在粉碎机上粉碎为小块状备用。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于表面处理完成的导热填料可以是100％氧化铝、50％氮化铝+50％氧化铝、40％氮化铝+40％氧化铝+20％碳纤维、40％氮化铝+40％氧化铝+20％矿纤、35％氮化铝+35％氧化铝+20％碳纤+10％的氮化硼中的一种。