CN103351584A

CN103351584A - 具有屏蔽作用的导热pbt复合材料及制备方法

Info

Publication number: CN103351584A
Application number: CN2013102663122A
Authority: CN
Inventors: 江强维; 皮正亮; 阳瑞; 徐建辉; 葛嘉宝
Original assignee: GUANGDONG WAYLAM ENGINEERING PLASTICS Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG WAYLAM ENGINEERING PLASTICS Co Ltd
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2013-10-16

Abstract

本发明公开了一种具有屏蔽作用的导热PBT复合材料及制备方法，由下述重量份数的原料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、铝粉、增韧剂、偶联剂、抗氧剂、热稳定剂、润滑剂,本发明制备的屏蔽电磁波导热PBT复合材料具有优秀的机械性能，良好的导热和金属光泽表面视觉效果，还具有屏蔽电磁波的功能，而且成本低、易于回收利用，在电子产品中具有很好的实际应用。

Description

具有屏蔽作用的导热PBT复合材料及制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种具有屏蔽作用的导热PBT复合材料及制备方法，该材料可广泛应用于电话、笔记本电脑等电子产品领域。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的电绝缘能力，吸水性小，结晶快，流动性好和尺寸稳定性好，耐热、成型性好，广泛应用于汽车、电子电器、仪器仪表、照明工程等领域。

屏蔽是利用屏蔽体(具有特定性能的材料)阻止或衰减电磁干扰能量的传输通道,从而抑制电磁干扰。屏蔽有两个目的:限制内部辐射的电磁能量泄漏;防止外来的辐射干扰进入。因屏蔽体对来自外部的电磁干扰波及内部电磁波均起着吸收能量(涡流损耗)、反射能量(电磁波在屏蔽体上的界面反射)和抵消能量(电磁感应在屏蔽层上产生反向电场,可以抵消部分干扰电磁波)的作用,因此它具有减弱干扰的功能。

常用的屏蔽材料，如铝、铜、锌、铁、钢、镍以及他们的合金等，具有价格昂贵、加工成型难度高，笨重，加工工艺单一等缺点。如果能制备出具有屏蔽作用的导热PBT复合材料，则能克服传统屏蔽材料的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种价格便宜、加工容易、工艺简单的具有屏蔽作用的导热PBT复合材料。

本发明的另－目的在于提供一种具有屏蔽作用的导热PBT复合材料的制备方法

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：具有屏蔽作用的导热PBT复合材料及制备方法，导热PBT复合材料由下述重量份数的原料制成：

聚对苯二甲酸丁二醇酯 50~80%

增韧剂 8~25%

偶联剂 0.2~ 1 %

铝粉 10~ 40%

抗氧剂 0.1 ~0.4%

润滑剂 0.2 ~0.8% 。

所述聚对苯二甲酸丁二醇酯为中粘的线性聚对苯二甲酸丁二醇酯，熔融指数在10~15g /10min或24~32。

所述铝粉为目数为3000~5000目，银灰色粉末。

所述的增韧剂为在POE弹性体上接枝丙烯酸酯（AA）和缩水甘油脂（GMA）双官能团制得。

所述偶联剂为一种氨丙基三乙氧基硅烷。

所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和有机亚磷酸脂类抗氧剂的复配物。

所述润滑剂为季戊四醇硬酯酸脂或N,N'-乙撑双硬脂酰胺。

一种具有屏蔽作用的导热PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照重量份数称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、增韧剂、偶联剂、铝粉、抗氧剂、润滑剂；

（2）将称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、增韧剂、偶联剂、铝粉、抗氧剂、中高速混合；

（3）将步骤（2）混好的原料，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒.

将聚对苯二甲酸丁二醇酯、增韧剂、偶联剂中高速混合为中速混合器中低速混合240S，再高速混合320S，确保物料混合均匀；双螺杆挤出机和的工艺要求:一区温度140-160 ℃ ，二区温度240-260℃，三区温度 240-260℃，四区温度 240-260℃，五区温度 240-260℃，六区温度 240-260℃，七区温度 240-260℃，八区温度 240-260℃，模头温度为 260-280℃ ，混合料在螺杆中输送时间为1~2分钟。

双螺杆挤出机的加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度140-160 ℃ ，二区温度240-260℃，三区温度 240-260℃，四区温度 240-260℃，五区温度 240-260℃，六区温度 240-260℃，七区温度 240-260℃，八区温度 240-260℃，模头温度为 260-280℃ ，混合料在螺杆中输送时间为1~2分钟。

本发明采用聚酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯，加上增韧剂、偶联剂、优质铝粉、抗氧剂、润滑剂对普通聚脂材料进行改性处理；本产品力学性能优良，具有优秀的抗电磁屏蔽性，良好的机械加工性能、导热性和成本较低，回收利用方便，完全可以替代传统的屏蔽材料。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作详细的说明：聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）为国产树脂，新疆蓝山屯河化工有限公司生产的，牌号为TH6100；或南通星辰合成材料有限公司生产的，牌号为1100。铝粉为鞍钢实业微细铝粉有限公司生产的优质超细铝粉，目数为3000目。增韧剂为宁波能之光生产的在POE弹性体上接枝丙烯酸酯（AA）和缩水甘油脂（GMA）双官能团，商品牌号为E516。润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯（商品名为PETS）。偶联剂为国产的氨丙基三乙氧基硅烷。抗氧剂为受阻胺抗氧剂（1076）和有机亚磷酸类抗氧剂（A0-168）的复配物。

实施例1：将PBT树脂（TH6100）重量百分比为61份，增韧剂（E516）8份，偶联剂0.4份，铝粉30份，抗氧剂（50%1076+50%AO-168）0.3份，润滑剂（PETS）0.3份，在搅拌机中低速混合4min再高速混合成5min，经过熔融温度为150--270℃双螺杆挤出机挤出，造粒。其中双螺杆挤出机各区段温度为：一区150℃，二区150℃，三区255℃，四区255℃，五区255℃，六区255℃，七区255℃，八区255℃，模头270℃，停留时间为120秒钟。

实施例2：将PBT树脂（TH6100）重量百分比为51份，增韧剂（E516）8份，偶联剂0.4份，铝粉40份，抗氧剂（50%1076+50%AO-168）0.3份，润滑剂（PETS）0.3份，在搅拌机中低速混合4min再高速混合成5min，经过熔融温度为150--270℃双螺杆挤出机挤出，造粒。制备方法同实施例1，在此不再赘述。

实施例3：将PBT树脂（TH6100）重量百分比为71份，增韧剂（E516）8份，偶联剂0.4份，铝粉20份，抗氧剂（50%1076+50%AO-168）0.3份，润滑剂（PETS）0.3份，在搅拌机中低速混合4min再高速混合成5min，经过熔融温度为150--270℃双螺杆挤出机挤出，造粒。制备方法同实施例1，在此不再赘述。

实施例4：将PBT树脂（TH6100）重量百分比为74份，增韧剂（E516）5份，偶联剂0.4份，铝粉20份，抗氧剂（50%1076+50%AO-168）0.3份，润滑剂（PETS）0.3份，在搅拌机中低速混合4min再高速混合成5min，经过熔融温度为150--270℃双螺杆挤出机挤出，造粒。制备方法同实施例1，在此不再赘述。

实施例5：将PBT树脂（1100）重量百分比为54份，增韧剂（E516）5份，偶联剂0.4份，铝粉40份，抗氧剂（50%1076+50%AO-168）0.3份，润滑剂（PETS）0.3份，在搅拌机中低速混合4min再高速混合成5min，经过熔融温度为150--270℃双螺杆挤出机挤出，造粒。制备方法同实施例1，在此不再赘述。

实施例6：将PBT树脂（1100）重量百分比为74份，增韧剂（E516）15份，偶联剂0.4份，铝粉10份，抗氧剂（50%1076+50%AO-168）0.3份，润滑剂（PETS）0.3份，在搅拌机中低速混合4min再高速混合成5min，经过熔融温度为150--270℃双螺杆挤出机挤出，造粒。制备方法同实施例1，在此不再赘述。

实施例7：将PBT树脂（1100）重量百分比为64份，增韧剂（E516）15份，偶联剂0.4份，铝粉20份，抗氧剂（50%1076+50%AO-168）0.3份，润滑剂（PETS）0.3份，在搅拌机中低速混合4min再高速混合成5min，经过熔融温度为150--270℃双螺杆挤出机挤出，造粒。制备方法同实施例1，在此不再赘述。

实施例8：将PBT树脂（1100）重量百分比为54份，增韧剂（E516）15份，偶联剂0.4份，铝粉30份，抗氧剂（50%1076+50%AO-168）0.3份，润滑剂（PETS）0.3份，在搅拌机中低速混合4min再高速混合成5min，经过熔融温度为150--270℃双螺杆挤出机挤出，造粒。制备方法同实施例1，在此不再赘述。

性能评价方式及实行标准

将上述实施例1~8中完成造粒的粒子在110--130℃的鼓风烘箱中干燥4~6小时，再将干燥的粒子在100T注塑机上注塑制样，制样过程中保持模温在80~100℃之间。

熔融指数按ISO1133进行测验，250℃/2.16KG。拉伸强度按GB/T 1040标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸（mm）：170（长）×（20±0.2）（端部宽度）×(4±0.2)（厚度），拉伸速度为50 mm/min；弯曲强度和弯曲模量按GB 9341/T标准进行检验。试样类型为试样尺寸（mm）：（80±2）×（10±0.2）×(4±0.2)，弯曲速度为20 mm/min；缺口冲击强度按GB/T 1043标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸（mm）：（80±2）×（10±0.2）×(4±0.2)；缺口类型为A类，缺口剩余厚度为3.2 mm；热变形温度按GB/T 1634.2标准进行检验,负载为1.80MPa.跨距为100mm。

实施例1-8原料重量份数及制成的复合材料性能表

组（份）	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8
									PBT	61	51	71	74	54	74	64	54
增韧剂	8	8	8	5	5	15	15	15
									偶联剂	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
铝粉	30	40	20	20	40	10	20	30
									抗氧剂	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
润滑剂	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
									导热系数(W/mK)	1.21	1.78	1.05	0.98	1.66	0.55	0.86	1.14
热变形温度(0.46MPa)	175	190	170	170	189	164	169	172
									缺口冲击强度(KJ/M²)	6.69	6.96	6.06	5.94	6.7	9.1	8.1	7.4
断裂伸长率	1.6	1.4	1.7	1.4	1.3	2.0	1.8	1.7
									拉伸强度(MPa)	65	73	61	57	63	55	61	67
弯曲模量(MPa)	2956	3020	2750	2609	3419	2361	2503	2767
									屏蔽效果(>30dB）	OK	OK	NO	NO	OK	NO	NO	OK

在本专利中使用增韧剂用量达到原料总重量的8%时，铝粉含量达到原料总重量的30%时，导热系数达到1.21W/mK，屏蔽级别达到标准，综合性能最好，性价比最高，表面视觉效果也最佳。由此可见，本发明的PBT复合材料可以模塑成形，较传统的屏蔽材料更方便更实惠。

以上对本发明所提供的具有屏蔽作用的导热PBT复合材料及制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种具有屏蔽作用的导热PBT复合材料，其特征在于:该导热PBT复合材料由下述重量份数的原料构成：

聚对苯二甲酸丁二醇酯 50~80%

增韧剂 8~25%

偶联剂 1~ 3 %

铝粉 10~ 40%

抗氧剂 0.1 ~0.2%

润滑剂 0.2 ~0.8% 。

2.根据权利要求1所述的具有屏蔽作用的导热PBT复合材料，其特征在于:所述聚对苯二甲酸丁二醇酯为中粘的线性聚对苯二甲酸丁二醇酯，熔融指数在10~15g /10min或24~32。

3.根据权利要求1所述的具有屏蔽作用的导热PBT复合材料，其特征在于:所述铝粉目数为3000~5000。

4.根据权利要求1所述的具有屏蔽作用的导热PBT复合材料，其特征在于:所述的增韧剂为在POE弹性体上接枝丙烯酸酯（AA）和缩水甘油脂（GMA）双官能团制得。

5.根据权利要求1所述的具有屏蔽作用的导热PBT复合材料，其特征在于:所述的偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷。

6.根据权利要求1所述的具有屏蔽作用的导热PBT复合材料，其特征在于:所述的抗氧化剂为受阻胺类抗氧剂和有机亚磷酸盐的复配物。

7.根据权利要求1所述的具有屏蔽作用的导热PBT复合材料，其特征在于:所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或N,N'-乙撑双硬脂酰胺。

8.一种具有屏蔽作用的导热PBT复合材料的制备方法，其特征在于: 导热PBT复合材料的制备方法：

（1）称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、铝粉、增韧剂、偶联剂、抗氧剂、润滑剂；

（2）将聚对苯二甲酸丁二醇酯、增韧剂、偶联剂中高速混合；

（3）将步骤（2）中混好的原料与铝粉、抗氧剂、润滑剂高速混合，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒。

9.根据权利要求9所述的一种具有屏蔽作用的导热PBT复合材料及制备方法，其特征在于: 将聚对苯二甲酸丁二醇酯、增韧剂、偶联剂中高速混合为中速混合器中低速混合240S，再高速混合320S，确保物料混合均匀；双螺杆挤出机和的工艺要求:一区温度140-160 ℃ ，二区温度240-260℃，三区温度 240-260℃，四区温度 240-260℃，五区温度 240-260℃，六区温度 240-260℃，七区温度 240-260℃，八区温度 240-260℃，模头温度为 260-280℃ ，混合料在螺杆中输送时间为1~2分钟。