CN104854178A - 导热性阻燃聚合物组合物及其用途 - Google Patents

导热性阻燃聚合物组合物及其用途 Download PDF

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Abstract

本文公开了一种导热性组合物，包含20wt％至80wt％的热塑性聚合物或热固性聚合物、10wt％至70wt％的金属氢氧化物、和聚合物成炭剂，其中，当按照UL-94测试方案测试时，聚合物成炭剂为导热性组合物提供在1.5mm或更小厚度的V-0的阻燃性能；其中重量百分比是基于导热性组合物的总重量。

Description

导热性阻燃聚合物组合物及其用途
相关申请的引用
这是一个要求享有2012年12月14日提交的美国临时申请No.61/737,539的优先权的非临时申请，其全部内容结合于本文中作为参考。
技术领域
本公开涉及一种导热性阻燃聚合物组合物。本发明还涉及制造这些组合物和包含这些组合物的制品的方法。
背景技术
热塑性聚合物组合物适用于各种应用，如个人计算机外壳、显示设备、电子设备材料、汽车外部和内部部件等。对于在前述应用中所用的聚合物合乎需要的是具有阻燃性的同时也是导热性的而从器件热敏性部分耗散和散发掉热量。
阻燃添加剂通常加入到热塑性聚合物组合物中以改善组合物的阻燃性。然而，加入某些阻燃添加剂常常会降低组合物的热导率和/或抗冲击强度。因此，合乎需要的是加入改善阻燃性而同时提高组合物的热导率的化合物。
由于聚合物组合物导热性不如金属，则在这些材料中产生的任何热量就不容易散发到周围环境中。为了弥补这一缺陷，向热塑性聚合物组合物添加导热填料。填料的高体积分数用于获得适合于通过热塑性聚合物组合物有效热传输的热导率。陶瓷填料经常加入到热塑性聚合物组合物中以提高热导率。当前能够用于导热性组合物的陶瓷填料类型的数量是相对有限的，因为大多数陶瓷填料都是绝热的或具有相对较低的热导率。因此，使用具有高热导率的陶瓷填料代价高昂并且控制其它性质，如机械性能，流动和热稳定性的设计自由度是有限的。因此，合乎需要的是使用改良的填料或其组合以获得低廉而产生所需之时的阻燃性的导热性组合物。
发明内容
本文公开了一种导热性组合物，包含20wt％至80wt％的热塑性或热固性聚合物；10wt％至70wt％的金属氢氧化物；和聚合物成炭剂，其中聚合物成炭剂为导热性组合物提供了当按照UL-94测试方案进行测试时在1.5mm或更小的厚度下V-0的阻燃性。
本文中还公开了一种导热性组合物，包含20wt％至80wt％的热塑性或热固性聚合物；10wt％至70wt％的金属氢氧化物；和0.5wt％至10wt％的聚合物成炭剂，其中导热性组合物具有对于层间(through plane)热导率至少0.5W/mK的热导率；和当按照UL94测试标准进行测试时在1.5mm或更小的厚度下至少V-0的阻燃性能。
本文中还公开了一种包括共混20wt％至80wt％的热塑性或热固性聚合物；10wt％至70wt％的金属氢氧化物；和0.5wt％至10wt％的聚合物成炭剂的方法，其中导热性组合物具有对于层间热导率至少0.5W/mK的热导率；和当按照UL94测试标准进行测试时在1.5mm或更小的厚度下至少V-0的阻燃性能。
具体实施方式
本发明更具体地在以下的描述和实施例中进行介绍，这些描述和实施例仅旨在举例说明，因为许多在其中的修改和变化对于本领域的那些技术人员而言将是显而易见的。正如在说明书和权利要求书中所用，术语“包括”可以包括“由…组成”和“基本由…组成”的实施方式。术语“一个”，“一种”等包括引用对象的复数数目。术语“和/或”包括“和”以及“或”。例如，A和/或B被解释为A，B，或A和B。本文公开的所有范围都包括端点并可以独立组合。本文公开的范围的端点和任何值不限于精确的范围或值；它们不是充分精确的而包括接近这些范围和/或值的值。
正如本文中所用，近似语言可以用于修饰任何可以变化而不会导致与其相关的基本功能变化的量化表达。因此，由一个术语或多个术语，如“约”和“基本上”修饰的值，在某些情况下，可以不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于测定该值的仪器仪表的精度。
本文公开了一种具有改善的阻燃行为的导热性组合物以及制备这些组合物的方法和由其制成的制品。在一个实施方式中，导热性组合物包含热塑性树脂，金属氢氧化物，聚合物基成炭剂或其组合，能够提供热导率特性的可选填料或增强剂和可选的其它颜料和/或加工助剂。增强性填料可以是导热性的但向组合物提供热导率是可选的。导热性组合物能够用于各种应用，如需要电绝缘的热量或散热管理应用。在一个替代实施方式中，导热性组合物能够用于各种应用，如需要电导率的热量或热耗散管理应用。换言之，该组合物能够是导电的或电绝缘的，而同时又是导热的以及阻燃性的。实例包括用于计算机和消费者电器的电子组件的热沉，太阳能电池和电池组如处理器、灯、LED-灯、电动机、电子电路，电子装置的包装如线圈或外壳，太阳能电池背板、电池外壳、或对于高度困难(腐蚀性)环境的换热器的制造。
在一个实施方式中，导热性组合物中所用的热塑性聚合物是有机聚合物。在这个实施方式中，有机聚合物选自多种热塑性树脂、热固性树脂、热塑性树脂的共混物或热固性树脂的共混物。热塑性聚合物也可以包括一种或多种热塑性树脂与一种或多种热固性树脂的共混物。热塑性聚合物也能够是聚合物、共聚物、三聚物、或包含前述有机聚合物中至少一种的组合的共混物。有机聚合物的实例是聚乙烯(PE)，包括高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚乙烯、马来酸酐官能化的聚乙烯、马来酸酐官能化的弹性体乙烯共聚物(比如VA1801和VA1803，来自ExxonMobil)，乙烯-丁烯共聚物，乙烯-辛烯共聚物，乙烯-丙烯酸酯共聚物如乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的乙烯-丙烯酸酯三聚物，酸酐官能化的乙烯-丙烯酸酯聚合物，酸酐官能化的乙烯-辛烯和酸酐官能化的乙烯-丁烯共聚物，聚丙烯(PP)，马来酸酐官能化的聚丙烯，甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚丙烯，聚缩醛，(甲基)丙烯酰基聚合物(本文中所用的包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸(C1-C6)烷基酯、甲基丙烯酸(C1-C6)烷基酯的聚合物和包含前述中至少一项的共聚物)，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚酯，聚酰胺，聚酰胺酰亚胺，聚芳酯，聚四氟乙烯，聚哌嗪，聚碳硼烷，聚氧杂二环壬烷，聚缩醛，聚酸酐，聚乙烯基醚，聚乙烯基硫醚，聚乙烯醇，聚乙烯酮，聚乙烯基卤化物，聚乙烯基腈，聚乙烯基酯，聚磺酸酯，聚硫化物，聚硫酯，聚磺酰胺，聚脲，聚膦腈，聚硅氮烷，聚氨酯等，或包含前述有机聚合物中至少一项的组合。
也可以使用热固性聚合物。热固性聚合物的实例是环氧聚合物、不饱和的聚酯聚合物、聚酰亚胺聚合物、双马来酰亚胺聚合物、双马来酰亚胺三嗪聚合物、氰酸酯聚合物、乙烯基聚合物、苯并噁嗪聚合物、苯并环丁烯聚合物、丙烯酸树脂、醇酸树脂、苯酚-甲醛聚合物、线性酚醛树脂树脂、甲阶酚醛树脂树脂、蜜胺-甲醛聚合物、脲-甲醛聚合物、羟甲基呋喃树脂、异氰酸酯、二烯丙基邻苯二甲酸酯物、三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、不饱和聚酯酰亚胺等，或包含前述热固性聚合物中至少一种的组合。
在一个示例性实施方式中，能够用于导热性组合物的有机聚合物是聚酰胺、聚酯和聚烯烃。
因此，在一个实施方式中，传导性组合物中能够使用的有机聚合物是聚酰胺。聚酰胺树脂包括称为尼龙的一类树脂家族，其特征在于酰胺基团(--C(O)NH--)的存在。任何含酰胺的聚合物都能够单独或组合使用。尼龙-6和尼龙-6，6是可获自各种商业源的合适聚酰胺树脂。然而，其它聚酰胺如尼龙-4、尼龙-4，6(PA 46)、尼龙-12、尼龙-6，10、尼龙-6，9、尼龙-6，12、尼龙-9T、尼龙-6，6和尼龙-6的共聚物、尼龙610(PA610)、尼龙11(PA11)、尼龙12(PA 12)、尼龙6-3-T(PA 6-3-T)、聚芳基酰胺(PA MXD 6)、聚酞酰胺(PPA)和/或聚-醚-嵌段酰胺和其他如无定形尼龙也可以是有用的。各种聚酰胺的混合物以及各种聚酰胺共聚物也是有用的。
基于导热性组合物的总重量，有机聚合物以10wt％至70wt％(重量百分比)，尤其是20wt％至60wt％，以及更尤其是30wt％至50wt％的量存在于导热性组合物中。在一个示例性的实施方式中，基于导热性组合物的总重量，导热性组合物包含30wt％至45wt％的有机聚合物。
金属氢氧化物用于改善导热性组合物的阻燃性。因此金属氢氧化物能够当作是阻燃包或作为阻燃包的部分。金属氢氧化物一旦受热一般会释放水而水会降低组合物的可燃性。在一个实施方式中，金属氢氧化物可以包括Mg(OH)2(氢氧化镁)、γ-AlO(OH)(勃姆石)、α-AlO(OH)(水铝石)、Al(OH)3(水铝矿)、氢氧化钙等，或包含前述金属氢氧化物中至少一项的组合。
基于导热性组合物的总重量，金属氢氧化物可以以10wt％至70wt％、尤其是15wt％至68wt％、更尤其是20wt％至65wt％、以及更尤其是40wt％至60wt％的量存在于导热性组合物中。
在一个实施方式中，导热性组合物包含作为聚合物成炭剂的芳族聚合物。芳族聚合物一旦经受火焰就会形成聚合物焦炭(polymer char)。聚合物焦炭当其经受火焰时在导热性组合物中形成结构配筋(加固结构，structural reinforcement)，这防止导热性组合物滴落。聚合物焦炭与金属氢氧化物协同作用而改善阻燃性。在一个实施方式中，聚合物成炭剂和金属氢氧化物的组合在样品厚度为1.5mm或更小时赋予导热性组合物V-0的阻燃性。
聚合物成炭剂可以包含聚(芳醚)、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚芳基醚酮(PAEK)、聚芳酯(多芳基化合物，polyarylate)(PAR)、聚苯并噻唑、芳族抗冲改性剂等，或包含前述芳族聚合物中至少一种的组合。基于导热性组合物的总重量，起到形成聚合物焦炭作用的芳族聚合物可以以0.5wt％至40wt％、尤其是1.5wt％至30wt％、更尤其是2.0wt％至25wt％、以还更尤其是2.5wt％至10wt％的量存在于导热性组合物中。
在一些情况下，将成炭剂与树脂预相容化可能是有利的，因为这确保了成炭剂更好和更均匀分布于最终组合物中。
在另一实施方式中，聚合物成炭剂包括芳族抗冲改性剂。芳族抗冲改性剂可以是苯乙烯嵌段共聚物。抗冲改性剂可以用于改善导热性组合物的抗冲击强度，而在组合物经受火焰时同时起到形成聚合物焦炭的作用。
苯乙烯嵌段共聚物可以是线性嵌段共聚物或星形嵌段(radial block)共聚物，并可以是二嵌段或三嵌段种类。示例性的苯乙烯抗冲改性剂是苯乙烯嵌段共聚物，包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯-马来酸酐(SMA)共聚物、甲基丙烯酸烷基酯苯乙烯丙烯腈(AMSAN)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)等，或包含前述抗冲改性剂中至少一项的组合。其它合适的抗冲改性剂包括苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯(SEPS)、苯乙烯-(乙烯-丁烯)(SEB)、苯乙烯-(乙烯-丙烯)(SEP)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-异戊二烯、苯乙烯-丁二烯、α-甲基苯乙烯-异戊二烯-α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯-丁二烯-α-甲基苯乙烯、以及这些嵌段共聚物的氢化版本。市售的苯乙烯嵌段共聚物包括可获自Shell的KRATON和可获自Chevron Phillips ChemicalCompany的K-RESIN。
基于导热性组合物的总重量，导热性组合物中存在的抗冲改性剂的量可以至多达20wt％、更尤其是5wt％至15wt％、或甚至更尤其是8wt％至10wt％。导热性组合物能够包含低至1wt％的抗冲改性剂。
导热性组合物也可以包含氟化抗滴落剂。氟化聚烯烃和/或聚四氟乙烯可以用作抗滴落剂。抗滴落剂还可以包括纤丝形成或非纤丝形成的氟聚合物，如聚四氟乙烯(PTFE)。抗滴落剂可以由刚性共聚物如例如苯乙烯丙烯腈(SAN)包封，包封于SAN中的PTFE被称为TSAN。包封的氟聚合物可以通过在氟聚合物存在下，例如，在水分散体中聚合包封的聚合物而制成。TSAN可以提供显著优于PTFE的优点，因为TSAN可以更容易地分散于组合物中。基于包封的氟聚合物的总重量，合适的TSAN可以包含例如，约50wt％的PTFE和约50wt％的SAN。基于共聚物的总重量，SAN可以包含例如，约75wt％的苯乙烯和约25wt％的丙烯腈。可替代地，氟聚合物可以与第二聚合物如，例如，芳族聚碳酸酯树脂或SAN按照某些方式预共混而形成用作抗滴落剂的聚结材料。任一种方法都可以用于生产包封的氟聚合物。
填料和增强剂可以加入到导热性组合物中而改善组合物的热导率。当按照ISO-22007-2在3mm的厚度下测定时，导热性组合物在层间方向上能够具有0.5至7W/mK的热导率。
填料可以具有1至2500瓦特/米·开尔文(W/mK)的热导率和从绝缘(即，具有大于或等于105Ohm.cm的电阻率)至导电(即，具有小于或等于1Ohm.cm的电导率)的导电率。这些详述如下。
在一个实施方式中，导热性组合物包含可选加入的具有低热导率的填料和增强剂。换言之，低导热性电绝缘的填料能够添加到导热性组合物中。低导热性电绝缘的填料具有10至30W/mK的固有热导率，在一个实施方式中，具有大于或等于105Ohm·cm的电阻率。低导热性填料的实例是ZnS(硫化锌)、CaO(氧化钙)、MgO(氧化镁)、ZnO(氧化锌)、或TiO2(二氧化钛)等，或包含前述低导热性电绝缘性填料中至少一项的组合。
在一个实施方式中，能够使用一种或多种高导热性电绝缘性的填料。高导热性填料具有大于或等于50W/mK的固有热导率，在一个实施方式中，具有大于或等于105Ohm·cm的电阻率。高导热性电绝缘填料的实例是AlN(氮化铝)、BN(氮化硼)、MgSiN2(氮化硅镁)、SiC(碳化硅)、陶瓷涂覆的石墨等，或包含前述高导热性电绝缘填料中至少一种的组合。
在一个实施方式中，可以使用一种或多种高导热性导电性填料。高导热性导电性填料具有大于或等于50W/mK的固有热导率，在一个实施方式中，具有小于或等于1Ohm·cm的电阻率。高导热性导电性填料的实例是石墨、膨胀石墨、石墨烯、碳纤维、碳纳米管(CNT)、或石墨化碳黑等，或包含前述高导热性导电性填料中至少一种的组合。在一个实施方式中，即使当导电性填料添加到导热性组合物中时，导热性组合物并未呈现导电，即，它是电绝缘的。在另一个实施方式中，导热性组合物可以是导电的。
在又一个实施方式中，能够使用热导率低于10W/mK的绝热填料。这些包括CaCO3(碳酸钙)、云母、BaO(氧化钡)、BaSO4(硫酸钡)、CaSiO3(钙硅石)、ZrO2(氧化锆)、SiO2(氧化硅)、玻璃珠、玻璃纤维、MgO·xAl2O3(铝酸镁)、CaMg(CO3)2(白云石)、H2Mg3(SiO3)4(滑石)、陶瓷涂覆的石墨、或粘土等，或包含前述绝热填料中至少一种的组合。
在一个实施方式中，一种或多种前述导热性填料能够同时添加到导热性组合物中。在又一实施方式中，所有的前述导热性填料能够同时添加至导热性组合物中。
在一个实施方式中，填料和增强剂能够是颗粒、薄片或纤维的形状。纤维能够具有圆形的或非圆形截面并具有大于1的纵横比。基于导热性组合物的总重量，填料和增强剂可以以0至60wt％、尤其是5wt％至50wt％、更尤其是10wt％至40wt％的量存在于组合物中。
此外，导热性组合物可以可选地包含颜料、染料、着色剂，或其组合。合适的颜料包括，例如，无机颜料如金属氧化物和混合的金属氧化物如氧化锌、二氧化钛、BaSO4、CaCO3、BaTiO3、铁氧化物等；硫化物如硫化锌等；铝酸盐；磺基硅酸钠；硫酸盐和铬酸盐；碳黑；锌铁氧体；群青；颜料棕24；颜料红101；颜料黄119；颜料黑28；有机颜料如偶氮、二偶氮、喹吖啶酮、苝、萘四甲酸、黄烷士酮(flavanthrone)、异吲哚啉酮、四氯异吲哚林酮、蒽醌、蒽嵌蒽醌(anthanthrone)、二噁嗪、酞菁和偶氮色淀；颜料蓝60、颜料红122、颜料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料绿7、颜料黄147、颜料黄150等，或包含前述颜料中至少一种的组合。基于100重量份的导热性组合物，颜料通常以1至10重量份的量使用。
合适的染料包括，例如，有机染料如香豆素460(蓝)、香豆素6(绿)、尼罗红等；镧系络合物；烃和取代烃染料；多环芳烃；闪烁染料(优选噁唑和噁二唑)；芳基-或杂芳基取代的聚(2-8烯烃)；羰花青染料；酞菁染料和颜料；噁嗪染料；喹诺酮染料(carbostyryl dye)；卟啉染料；吖啶染料；蒽醌染料；芳基甲烷染料；偶氮染料；重氮染料；硝基染料；醌亚胺染料；四唑鎓染料；噻唑染料；苝染料，紫环酮染料(perinone dye)；二苯并噁唑基噻吩(BBOT)；和呫吨染料；荧光团如在近红外波长中吸收而在可见波长中发射的反斯托克斯位移染料等；发光染料如5-氨基-9-二乙基亚氨基苯并(a)吩噁嗪鎓高氯酸盐；7-氨基-4-甲基喹诺酮；7-氨基-4-甲基香豆素；3-(2′-苯并咪唑基)-7-N，N-二乙氨基香豆素；3-(2′-苯并噻唑基)-7-二乙氨基香豆素；2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑；2-(4-联苯基)-6-苯基苯并噁唑-1，3；2，5-二-(4-联苯基)-1，3，4-噁二唑；2，5-二-(4-联苯基)-噁唑；4，4′-二-(2-丁基辛氧基)-对四联苯；对二(邻甲基苯乙烯基)-苯；5，9-二氨基苯并(a)吩噁嗪鎓高氯酸盐；4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃；1，1′-二乙基-2，2′-羰花青碘化物；3，3′-二乙基-4，4′，5，5′-二苯并噻三羰花青(dibenzothiatricarbocyanine)碘化物；7-二乙基氨基-4-甲基香豆素；7-二乙基氨基-4-三氟甲基香豆素；2，2′-二甲基-对四联苯；2，2-二甲基-对三联苯；7-乙基氨基-6-甲基-4-三氟甲基香豆素；7-乙基氨基-4-三氟甲基香豆素；尼罗红；罗丹明700；噁嗪750；罗丹明800；IR 125；IR144；IR 140；IR 132；IR 26；IR5；二苯基己三烯；二苯基丁二烯；四苯基丁二烯；萘；蒽；9，10-二苯基蒽；芘；(chrysene)；红荧烯；蔻；菲等，或包含前述染料中至少一种的组合。基于100重量份的导热性组合物，任何染料通常以0.1至5重量份的量使用。
合适的着色剂包括二氧化钛、蒽醌、苝、紫环酮、阴丹酮(indanthrone)、喹吖啶酮、呫吨、噁嗪、噁唑啉、噻吨、靛蓝、硫靛(thioindigoid)、萘酰亚胺、花青、呫吨、次甲基、内酯、香豆素、二苯并噁唑基噻吩(BBOT)、萘四甲酸衍生物、单偶氮和双偶氮颜料、三芳基甲烷、氨基酮、二(苯乙烯基)联苯衍生物等，或包含前述着色剂中至少一种的组合。基于100重量份的导热性组合物，任何着色剂通常以0.1至5重量份的量使用。
此外，导热性组合物可以包含各种通常在该类型的聚合物组合物中包含的添加剂。可以使用添加剂的混合物。这种添加剂可以在混合用于形成组合物的组分期间的合适时间进行混合。一种或多种添加剂包含于热塑性组合物中以赋予导热性组合物和任何由其制成的模塑制品一种或多种所选择的特性而不会实质性影响含组合物的模塑制品的性质。可以包含的添加剂的实例是热稳定剂、加工稳定剂、抗氧化剂、光稳定剂、增塑剂、抗静电剂、脱模剂、UV吸收剂、润滑剂、流动促进剂、增链剂、支化剂、抗冲改性剂、硅酮成炭剂、增链剂、或前述助剂中的一种或多种的组合。
合适的热稳定剂包括，例如，有机亚磷酸酯如亚磷酸三苯酯、三-(2，6-二甲基苯基)亚磷酸酯、三(混合的单-和二-壬基苯基)亚磷酸酯等；膦酸酯如二甲基苯膦酸酯等，磷酸酯如三甲基磷酸酯等，或包含前述热稳定剂中至少一种的组合。基于100重量份的总组分(不包括任何填料)，热稳定剂通常以0.01至0.5重量份的量使用。
合适的抗氧化剂包括，例如，有机亚磷酸酯如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯等；烷基化的一元酚或多酚；多酚与二烯的烷基化反应产物，如四[亚甲基(3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化氢醌；羟基化硫代二苯基醚；亚烷基双酚(alkylidene-bisphenol)；苄基化合物；β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯如硫代二丙酸二硬脂基酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二(十三烷基)酯、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等；β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺等，或包含前述抗氧化剂中至少一种的组合。基于100重量份的总导热性组合物(不包括任何填料)，抗氧化剂通常以0.01至0.5重量份的量使用。
合适的增塑剂包括，例如，邻苯二甲酸酯如二辛基-4，5-环氧-六氢邻苯二甲酸酯、三-(辛氧基羰乙基)异氰脲酸酯、三硬脂酸甘油酯、环氧化豆油等，或包含前述增塑剂中至少一种的组合。基于100重量份的总导热性组合物(不包括任何填料)，增塑剂通常以0.5至3.0重量份的量使用。
导热性组合物可以包含抗静电剂。抗静电剂的实例包括单硬脂酸甘油酯，硬脂基磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠等，或包含前述抗静电剂中至少一种的组合。在一个实施方式中，碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、碳黑、或包含前述碳材料中至少一种的组合都可以用作抗静电剂而赋予导热性组合物静电耗散。
合适的脱模剂包括，例如，硬脂酸金属盐、硬脂酸硬脂基酯、四硬脂酸季戊四醇酯、蜂蜡、褐煤蜡、石蜡等，或包含前述脱模剂中至少一种的组合。基于100重量份不包括任何填料的总导热性组合物，脱模剂通常以0.1至1.0重量份的量使用。
合适UV吸收剂包括，例如，羟基二苯甲酮；羟基苯并三唑；羟基苯并三嗪；氰基丙烯酸酯；草酰替苯胺；苯并噁嗪酮；2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORBTM 411)；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYASORBTM531)；2-[4，6-二(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORBTM 1164)；2，2′-(1，4-亚苯基)双(4H-3，1-苯并噁嗪-酮)(CYASORBTM V-3638)；1，3-二[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2，2-二[[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷(UVINULTM 3030)；2，2′-(1，4-亚苯基)双(4H-3，1-苯并噁嗪-4-酮)；1，3-双[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2，2-二[[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷；受阻氨基光稳定剂(HALS)，纳米大小的无机材料如氧化钛、氧化铈和氧化锌，所有粒径小于100nm；等，或包含前述UV吸收剂中至少一项的组合。基于100重量份不包括任何填料的导热性组合物，UV吸收剂通常以0.01至3.0重量份的量使用。
合适的润滑剂包括，例如，脂肪酸酯如烷基硬脂基酯，例如，硬脂酸甲酯等；硬脂酸甲酯和包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物及其共聚物的亲水和疏水表面活性剂的混合物，例如，在合适溶剂中的硬脂酸甲酯和聚乙二醇-聚丙二醇共聚物；脂肪酰胺如乙撑双硬脂酰胺(EBS)等，或包含前述润滑剂中至少一种的组合。基于100重量份不包括任何填料的总导热性组合物，润滑剂通常以0.1至5重量份的量使用。
合适的发泡剂包括，例如，低沸点卤代烃和生成二氧化碳的那些；发泡剂在室温下是固体而加热到高于其分解温度的温度时，产生气体如氮气、二氧化碳、氨气如偶氮二甲酰胺，偶氮二甲酰胺的金属盐，4，4′-氧代双(苯磺酰肼)、碳酸氢钠、碳酸铵等，或包含前述发泡剂中至少一种的组合。基于100重量份不包括任何填料的总导热性组合物，发泡剂通常以1至20重量份的量使用。
此外，改善流动性和其它性质的物质可以加入到组合物中，如低分子量烃树脂。特别有用种类的低分子量烃树脂是衍生于从石油裂解获得的不饱和C5至C9单体衍生的石油C5至C9原料的那些。非限制性的实例包括烯烃例如戊烯、己烯、庚烯等；二烯烃，例如戊二烯、己二烯等；环烯烃和二烯烃，如环戊烯、环戊二烯、环己烯、环己二烯、甲基环戊二烯等；环状二烯烃二烯，例如，二环戊二烯、甲基环戊二烯二聚体等；和芳烃，例如，乙烯基甲苯、茚、甲基茚等。树脂能够另外部分或完全氢化。超支化聚合物(例如，树枝状聚合物)是另一类已知改善流动性的添加剂。非限制性的实例包括超支化的聚酯如H20和H30或以商标销售且购自DSM的超支化聚酯-酰胺。
在一个实施方式中，硅酮成炭剂可以加入到导热性组合物中。硅酮成炭剂可以包含聚硅氧烷。硅酮成炭剂的实例是聚烷基硅氧烷(例如，聚二甲基硅氧烷)。当硅酮成炭剂加入导热性组合物中时，增链剂也可以加入到导热性组合物中。基于导热性组合物的总重量，硅酮成炭剂可以以0.5wt％至10wt％、尤其是0.5wt％至2.5wt％的量加入。基于导热性组合物的总重量，增链剂可以以0.1wt％至5wt％的量加入。
导热性组合物使用涉及在热塑性树脂中分散一种或多种填料的方法很容易形成。导热性组合物通常能够通过熔体配混方法或溶液共混方法进行加工处理。
关于可以制备导热性组合物的方法没有特别限制。例如，成分可以与热塑性树脂一起放入挤出机中而生成模塑粒料。可替代地，成分可以与热塑性树脂通过干式共混混合，然后在粉碎机上流动并粉碎，或挤出并切短。另外，组分还可与粉末或粒状热塑性树脂混合并例如通过注塑或传递模塑技术直接模制。
阻燃填料和成炭剂以及填料或增强剂和任何其它添加剂可以首先一起进行干式共混，然后从一个或多个进料机进料到挤出机中，或从一个或多个进料机独立地进料到挤出机中。有机聚合物或任何聚合物的组合可以首先彼此干式共混，或与前述填料或添加剂的任何组合干式共混，然后从一个或多个进料机进料到挤出机中。填料还可以先加工成母料，然后加入到挤出机中。成分可以进料到挤出机的喉部或进料到侧进料机中而随后进入挤出机中。
所使用的挤出机可以具有单螺杆、多螺杆、互啮合的同向旋转或反向旋转螺杆、非啮合的同向旋转或反向旋转螺杆、往复螺杆、带销螺杆、带筛的螺杆、带销桶、辊、杆、螺旋转子、或包含前述中至少一项的组合。复合物的熔融共混包括使用剪切力、拉伸力、压缩力、超声波能、电磁能、热能或包括前述力或能量形式中至少一种的组合。
混配期间挤出机上的筒温度能够设定于至少一部分有机聚合物已经达到约大于或等于熔融温度(如果树脂是半结晶有机聚合物)或流点(例如，玻璃化温度)(如果树脂是无定形树脂)的温度。
包含前述有机聚合物和填料的可模塑导热性组合物可以经受多个共混和形成步骤(如果需要)。例如，可模塑导热性组合物可以首先挤出并形成粒料。然后可以将粒料进料到模塑机中，在其中它可以成形为任何想要的形状或产品。可替代地，从单个熔融共混机得到的可模塑导热性组合物可以形成片材或丝并进行后挤出过程如退火、单轴或双轴定向。
溶液共混也可以用于制备可模塑导热性组合物。溶液共混也可以使用其它能量如剪切、压缩、超声振动等，以促进填料与有机聚合物均质化。在一个实施方式中，悬浮于流体中的有机聚合物可以连同任何前述填料一起引入到超声波超声发生器中。混合物可以通过超声溶液共混有效地将填料分散到有机聚合物中的一段时间。有机聚合物连同填料一起，如果需要，随后可以进行干燥、挤出和模塑。
导热性组合物能够使用本领域技术人员已知的技术形成可模塑的库存材料或可模塑的制品。
根据UL-94准则在校准设备上实施阻燃性能。这些详述如下。热导率，(κ，W/m-K)通过Nanoflash或Hotdisk设备测定。Nanoflash LFA447方法使用具有类似厚度的耐高温陶瓷参照。测定确定样品的热扩散率和比热(Cp，J/g-K)以及密度，密度使用浸水法(ASTM D792)测定，根据：κ＝α(T)Cp(T)ρ(T)，三个值的乘积给出了层间方向和层内方向的热导率。配备6mm半径的传感器的Hotdisk TPS2500装置按照各向异性模式使用，产生层间和层内的热导率。需要作为各向异性测定的输入参数的比热，在比热模块上使用相同的Hotdisk TPS 2500装置测定。在受控条件(23℃和50％RH)进行所有的测定。
导热性组合物能够形成制品。在一个实施方式中制品能够可以是模塑制品。在一个实施方式中，本文中导热性组合物及制品能够用于需要电绝缘的热量或热耗散管理应用。实例包括，但不限于，用于计算机和消费电器的电子组件中的热沉，太阳能电池和电池组如处理器，灯，LED灯，电动机，电子电路，电子器件的包装，如线圈或外壳，太阳能电池背板，电池外壳，或高度困难(腐蚀性)环境的换热器的制造。
按照题目为“塑料材料的可燃性测试(Tests for Flammability of PlasticMaterials)，UL 94”的保险商实验室公报(Underwriter′s Laboratory Bulletin)94的程序进行可燃性测试。基于燃烧速率、熄灭时间、抗滴落能力和滴液是否燃烧能够适用几个等级。测试的样品是具有尺寸125mm长度×13mm宽度×不大于13mm厚度的棒。棒的厚度在1.6mm至0.8mm之间变化。材料根据这个程序按照UL 94HB(水平燃烧)基于对5个样品获得的测试结果能够分类为V-0、V-1、V-2、5VA和/或5VB；然而，对本文中组合物进行测试，仅分类为V-0、V-1和V-2，对其中每个的标准描述如下。
V-0：放置样品使其长轴与火焰呈180度，在除去引燃火焰之后的燃烧和/或阴燃时间不超过十(10)秒而垂直放置的样品不产生引燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落。五个棒火焰熄灭时间是对于五个棒的火焰熄灭时间，每个点燃两次，其中对于第一次点燃的火焰熄灭时间(t1)和第二次点燃的火焰熄灭时间(t2)的总和小于或等于50s的最大火焰熄灭时间(t1+t2)。
V-1：将样品放置为使其长轴与火焰呈180度，在除去引燃火焰之后燃烧和/或阴燃时间不超过三十(30)秒，而垂直放置的样品不产生引燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落。五个棒火焰熄灭时间是对于五个棒的火焰熄灭时间，每个点燃两次，其中对于第一次点燃的火焰熄灭时间(t1)和第二次点燃的火焰熄灭时间(t2)的总和小于或等于250s的最大火焰熄灭时间(t1+t2)。
V-2：将样品放置为使其长轴与火焰呈180度，在除去引燃火焰之后燃烧和/或阴燃时间不超过三十(30)秒，但垂直放置的样品产生引燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落。五个棒火焰熄灭时间是对于五个棒的火焰熄灭时间，每个点燃两次，其中对于第一次点燃的火焰熄灭时间(t1)和第二次点燃的火焰熄灭时间(t2)的总和小于或等于250s的最大火焰熄灭时间(t1+t2)。
当根据UL-94方案测试时，导热性组合物在不同厚度具有V-0、V-1、或V-2或未评级的阻燃性。样品厚度能够为0.1mm或更小、0.3mm或更小、尤其是0.4mm或更小，尤其是0.8mm或更小、尤其是1.0mm或更小、尤其是1.2mm或更小、尤其是1.5mm或更小、尤其是1.8mm或更小、尤其是2.0mm或更小、尤其是3.0mm或更小。
在一个实施方式中，当根据UL-94方案测定时，阻燃性组合物在0.8mm或更小的厚度具有V-0的阻燃性。在另一实施方式中，当根据UL-94方案测定时，阻燃性组合物在1.0mm或更小的厚度具有V-0的阻燃性。在又一实施方式中，当根据UL-94方案测定时，阻燃性组合物在1.2mm或更小的厚度具有V-0的阻燃性。在再一实施方式中，当根据UL-94方案测定时，阻燃性组合物在1.6mm或更小的厚度具有V-0的阻燃性。
本发明通过以下非限制性实施例进行进一步举例说明。
实施例
实施例1
以下表1提供了该实施例中所用的材料的一般描述。进行这个实施例以证明金属氢氧化物和聚合物成炭剂对导热性组合物的阻燃性和热导率的影响。
表1
表2和3显示了共混和模塑操作期间使用的设定温度。在具有10个桶和一个模头的双螺杆挤出机中进行挤出。挤出条件示于表2中。
表2
设定温度
入口区温度 ℃ 50
区1温度(入口) ℃ 150
区2温度 ℃ 220
区3温度 ℃ 250
区4温度 ℃ 260
区5温度 ℃ 260
区6温度 ℃ 260
区7温度 ℃ 260
区8温度 ℃ 260
区9温度 ℃ 265
区10温度 ℃ 270
区11温度(模头) ℃ 255
螺杆速度 转/分 300
模塑条件如以下表3中所示。比较例3(C3)和样品号#3-#5，在以下所示的一组条件下模塑，而其余的样品根据以下表3中所示的另一组条件进行模塑。
表3
表4和5显示了聚合物成炭剂对导热性组合物的阻燃性能和热导率的影响。PA-PPO相容的母料(49.4％PP，49.4％PA6，0.9％柠檬酸和0.3％Irganox 1010))根据描述于Sai-Pei Ting的US 2010/0081731中的发明制备。测试部件根据表3中列出的条件注射模塑于Engel 70T-molding上。使用了不同的模具，包括不同厚度的UL-棒和具有85mm直径的3mm厚盘。包括样品#1-5和比较例C2和C3以证明本发明样品的阻燃性能优于比较例的阻燃性的意义上组合物的独特性能。在类似的氢氧化镁添载量下，加入(或更好地用其交换出小部分的聚酰胺6)少量聚苯醚(PPO)(表4)或聚醚酰亚胺(PEI)(表5)，将可燃性性质从1.6mm(边界线)的V-0提高至1.2mm或1.0mm厚度的可靠V-0性能，而对热导率的影响却相对较小。
表4
表5
表4和5的导热性组合物表现出0.5至6.0W/mK、尤其是1.0至5.0W/mK的热导率，同时，当按照UL-94方案测试时，在厚度1.6mm或更小、尤其是1.5mm或更小表现出V-0的阻燃性。
表6和7显示了导热性组合物以及性质。比较和本发明的导热性组合物都包括在这些表中。正如表6中可以看出，基于导热性组合物的总重量，聚芳醚(聚苯醚(PPO))以1.25wt％至5wt％的量用作聚合物成炭剂。聚苯醚以与尼龙6(PA6)和尼龙66(PA66)的共混母料形式引入到组合物中。正如从表6中可以看出，本发明组合物包含46至53重量百分比的金属氢氧化物。从表6，可以看出，不包含聚合物成炭剂的比较组合物未能表现出阻燃性(即使它包含超过46wt％的金属氧化物)，而同时所公开的组合物却显示出0.8mm下V-0的阻燃性和1至5W/mK的热导率。
在表7中，聚合物成炭剂是与聚酰胺(尼龙6)共混的聚醚酰亚胺(ULTEM 1040A)。比较例5和6(C5)和(C6)不含聚合物成炭剂。在这些实施例中也是如此，基于组合物的总重量，金属氢氧化物以46wt％至53wt％的量加入。
从表7中的数据，可以看出，包含聚合物成炭剂的组合物除了表现出热导性之外还显示出阻燃性，而比较组合物(C5和C6)，二者都表现出热导性而没有表现出阻燃性。当按照UL-94方案测试时，所公开的组合物在0.8mm和1.2mm表现出V-0的阻燃性，而比较组合物则没有。
本发明至少包括以下实施方式：
实施方式1：一种导热性组合物，包含20wt％至80wt％的热塑性聚合物或热固性聚合物；10wt％至70wt％的金属氢氧化物；和0.5wt％至10wt％的聚合物成炭剂，其中，当按照UL-94测试方案测试时，聚合物成炭剂为导热性组合物提供在1.5mm或更小的厚度V-0的阻燃性；并且其中重量百分比是基于导热性组合物的总重量。
实施方式2：实施方式1的导热性组合物，进一步包含5wt％至60wt％的填料或增强剂，或包含前述中至少一种的组合。
实施方式3：实施方式1或2的导热性组合物，其中，热塑性聚合物是聚丙烯、聚乙烯、乙烯基共聚物、聚酰胺、聚酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸环己烷对二甲酯(polycyclohexylenedimethylene terephthalate)、聚苯乙烯、改性的高抗冲聚苯乙烯、(甲基)丙烯酰基聚合物、聚氨酯、或包含前述热塑性聚合物中至少一种的组合。
实施方式4：实施方式1或2的导热性组合物，其中，聚合物成炭剂是包含芳族基团的有机聚合物。
实施方式5：实施方式1的导热性组合物，其中，包含芳族基团的有机聚合物是聚(芳醚)、聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺/聚酰亚胺共聚物、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚醚酮、聚酮、或包含前述聚合物成炭剂中至少一种的组合。
实施方式6：实施方式1的导热性组合物，其中，金属氢氧化物是Mg(OH)2、γ-AlO(OH)、α-AlO(OH)、Al(OH)3或包含前述金属氢氧化物中至少一种的组合。
实施方式7：实施方式2的导热性组合物，其中，增强剂包括玻璃纤维。
实施方式8：实施方式2的导热性组合物，其中，填料或增强剂具有大于或等于50W/mK的热导率，并包含AlN、Al4C3、Al2O3、BN、AlON、MgSiN2、SiC、Si3N4、石墨、膨胀石墨、石墨烯、碳纤维、或包含前述增强剂中至少一种的组合；填料或增强剂具有10至30W/mK的热导率，并包含ZnS、CaO、MgO、ZnO、TiO2、或包含前述增强剂中至少一种的组合；或填料或增强剂具有小于10W/mK的热导率，并包含CaCO3、云母、BaO、BaSO4、CaSiO3、ZrO2、SiO2、玻璃珠、玻璃纤维、MgO·xAl2O3、CaMg(CO3)2、H2Mg3(SiO3)4、陶瓷涂覆的石墨、粘土、或包含前述增强剂中至少一种的组合。
实施方式9：实施方式1的导热性组合物，其中，组合物进一步包含按重量计1％至10％的颜料、加工助剂、或包含前述添加剂中至少一种的组合。
实施方式10：实施方式1的导热性组合物，其中，热固性聚合物是环氧聚合物、不饱和的聚酯聚合物、聚酰亚胺聚合物、双马来酰亚胺聚合物、双马来酰亚胺三嗪聚合物、氰酸酯聚合物、乙烯基聚合物、苯并噁嗪聚合物、苯并环丁烯聚合物、(甲基)丙烯酰基聚合物、醇酸聚合物、苯酚-甲醛聚合物、线性酚醛树脂聚合物、甲阶酚醛树脂聚合物、蜜胺-甲醛聚合物、脲-甲醛聚合物、羟甲基呋喃聚合物、异氰酸酯聚合物、二烯丙基邻苯二甲酸酯聚合物、三烯丙基氰脲酸酯聚合物、三烯丙基异氰脲酸酯聚合物、不饱和聚酯酰亚胺、或包含前述热固性聚合物中至少一种的组合。
实施方式11：实施方式1的导热性组合物，其中，基于导热性组合物的总重量，热塑性聚合物以20wt％至50wt％的量存在，并且其中热塑性聚合物是聚酰胺、聚酯、或聚烯烃。
实施方式12：实施方式1的导热性组合物，进一步包含硅酮成炭剂。
实施方式13：实施方式12的导热性组合物，进一步包含增链剂。
实施方式14：一种包含实施方式1的组合物的制品。
实施方式15：一种导热性组合物，包含20wt％至80wt％的热塑性聚合物或热固性聚合物；10wt％至70wt％的金属氢氧化物；和0.5wt％至10wt％的聚合物成炭剂，其中，导热性组合物对于层间热导率具有至少0.5W/mK的热导率；以及当按照UL94测试标准测试时，在1.5mm或更小厚度的至少V-0的阻燃性能；其中重量百分比是基于导热性组合物的总重量。
实施方式16：实施方式15的导热性组合物，进一步包含5wt％至60wt％的填料或增强剂，或包含前述中至少一种的组合。
实施方式17：实施方式15或16的导热性组合物，其中，填料或增强剂具有大于或等于50W/mK的热导率，并包含AlN、Al4C3、Al2O3、BN、AlON、MgSiN2、SiC、Si3N4、石墨、膨胀石墨、石墨烯、碳纤维、或包含前述增强剂中至少一项的组合；填料或增强剂具有10至30W/mK的热导率，并包含ZnS、CaO、MgO、ZnO、TiO2、或包含前述增强剂中至少种的组合；或填料或增强剂具有小于10W/mK的热导率，并包含CaCO3、云母、BaO、BaSO4、CaSiO3、ZrO2、SiO2、玻璃珠、玻璃纤维、MgO·xAl2O3、CaMg(CO3)2、H2Mg3(SiO3)4、陶瓷涂覆的石墨、粘土、或包含前述增强剂中至少一种的组合。
实施方式18：实施方式15或16的导热性组合物，其中，基于导热性组合物的总重量，热塑性聚合物以20wt％至50wt％的量存在，并且其中热塑性聚合物是聚酰胺、聚酯或聚烯烃。
实施方式19：一种方法，包括共混20wt％至80wt％的热塑性或热固性聚合物、10wt％至70wt％的金属氢氧化物、0.5wt％至2wt％的抗燃滴落剂(anti-flame dripping agent)、0.5wt％至10wt％的聚合物成炭剂，其中，导热性组合物对于层间热导率具有至少0.5W/mK的热导率；以及当按照UL94测试标准测试时，在1.5mm或更小厚度的至少V-0的阻燃性能；其中重量百分比是基于导热性组合物的总重量。
实施方式20：实施方式20的方法，其中，共混在挤出机中实施。
实施方式21：实施方式19或20的方法，进一步包括模塑导热性组合物。
虽然已参照一些实施方式描述本发明，但本领域的技术人员将会理解的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可以作出各种变化并且等同物可以对其要素进行替换。另外，可以作出许多修改以适应本发明教导的具体环境或材料而会不脱离其基本范围。因此，本发明并不旨在限于作为实施本发明的最佳方式公开的具体实施方式，而且本发明将包括落入随附权利要求的范围内的所有实施方式。

Claims (21)

1.一种导热性组合物，包含：
20wt％至80wt％的热塑性聚合物或热固性聚合物；
10wt％至70wt％的金属氢氧化物；和
0.5wt％至10wt％的聚合物成炭剂，其中，当按照UL-94测试方案测试时，所述聚合物成炭剂为所述导热性组合物提供在1.5mm或更小厚度的V-0的阻燃性能；并且其中重量百分比是基于所述导热性组合物的总重量。
2.根据权利要求1所述的导热性组合物，进一步包含5wt％至60wt％的填料或增强剂，或包含前述中至少一种的组合。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的导热性组合物，其中，所述热塑性聚合物是聚丙烯、聚乙烯、乙烯基共聚物、聚酰胺、聚酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸环己烷对二甲酯、聚苯乙烯、改性的高抗冲聚苯乙烯、(甲基)丙烯酰基聚合物、聚氨酯、或包含前述热塑性聚合物中至少一种的组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的导热性组合物，其中，所述聚合物成炭剂是包含芳族基团的有机聚合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的导热性组合物，其中，所述包含芳族基团的有机聚合物是聚(芳醚)、聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺/聚酰亚胺共聚物、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚醚酮、聚酮、或包含前述聚合物成炭剂中至少一种的组合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的导热性组合物，其中，所述金属氢氧化物是Mg(OH)2、γ-AlO(OH)、α-AlO(OH)、Al(OH)3或包含前述金属氢氧化物中至少一种的组合。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的导热性组合物，其中，所述增强剂包括玻璃纤维。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的导热性组合物，其中，所述填料或增强剂具有大于或等于50W/mK的热导率，并包含AlN、Al4C3、Al2O3、BN、AlON、MgSiN2、SiC、Si3N4、石墨、膨胀石墨、石墨烯、碳纤维、或包含前述增强剂中至少一种的组合；所述填料或增强剂具有10W/mK至30W/mK的热导率，并包含ZnS、CaO、MgO、ZnO、TiO2、或包含前述增强剂中至少一种的组合；或所述填料或增强剂具有小于10W/mK的热导率，并包含CaCO3、云母、BaO、BaSO4、CaSiO3、ZrO2、SiO2、玻璃珠、玻璃纤维、MgO·xAl2O3、CaMg(CO3)2、H2Mg3(SiO3)4、陶瓷涂覆的石墨、粘土、或包含前述增强剂中至少一种的组合。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的导热性组合物，其中，所述组合物进一步包含按重量计1％至10％的颜料、加工助剂、或包含前述添加剂中至少一种的组合。
10.根据权利要求1、2和4至9中任一项所述的导热性组合物，其中，所述热固性聚合物是环氧聚合物、不饱和的聚酯聚合物、聚酰亚胺聚合物、双马来酰亚胺聚合物、双马来酰亚胺三嗪聚合物、氰酸酯聚合物、乙烯基聚合物、苯并噁嗪聚合物、苯并环丁烯聚合物、(甲基)丙烯酰基聚合物、醇酸聚合物、苯酚-甲醛聚合物、线性酚醛树脂聚合物、甲阶酚醛树脂聚合物、蜜胺-甲醛聚合物、脲-甲醛聚合物、羟甲基呋喃聚合物、异氰酸酯聚合物、二烯丙基邻苯二甲酸酯聚合物、三烯丙基氰脲酸酯聚合物、三烯丙基异氰脲酸酯聚合物、不饱和聚酯酰亚胺、或包含前述热固性聚合物中至少一种的组合。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的导热性组合物，其中，基于所述导热性组合物的总重量，所述热塑性聚合物以20wt％至50wt％的量存在，并且其中所述热塑性聚合物是聚酰胺、聚酯、或聚烯烃。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的导热性组合物，进一步包含硅酮成炭剂。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的导热性组合物，进一步包含增链剂。
14.一种包含权利要求1至13中任一项所述的组合物的制品。
15.一种导热性组合物，包含：
20wt％至80wt％的热塑性聚合物或热固性聚合物；
10wt％至70wt％的金属氢氧化物；和
0.5wt％至10wt％的聚合物成炭剂，其中，所述导热性组合物具有对于层间热导率至少0.5W/mK的热导率；以及当按照UL94测试标准测试时，在1.5mm或更小厚度的至少V-0的阻燃性能；其中重量百分比是基于所述导热性组合物的总重量。
16.根据权利要求15所述的导热性组合物，进一步包含5wt％至60wt％的填料或增强剂，或包含前述中至少一种的组合。
17.根据权利要求15和16中任一项所述的导热性组合物，其中，所述填料或增强剂具有大于或等于50W/mK的热导率，并包含AlN、Al4C3、Al2O3、BN、AlON、MgSiN2、SiC、Si3N4、石墨、膨胀石墨、石墨烯、碳纤维、或包含前述增强剂中至少一种的组合；所述填料或增强剂具有10W/mK至30W/mK的热导率，并包含ZnS、CaO、MgO、ZnO、TiO2、或包含前述增强剂中至少一种的组合；或所述填料或增强剂具有小于10W/mK的热导率，并包含CaCO3、云母、BaO、BaSO4、CaSiO3、ZrO2、SiO2、玻璃珠、玻璃纤维、MgO·xAl2O3、CaMg(CO3)2、H2Mg3(SiO3)4、陶瓷涂覆的石墨、粘土、或包含前述增强剂中至少一种的组合。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的导热性组合物，其中，基于所述导热性组合物的总重量，所述热塑性聚合物以20wt％至50wt％的量存在，并且其中所述热塑性聚合物是聚酰胺、聚酯或聚烯烃。
19.一种方法，包括：
共混20wt％至80wt％的热塑性聚合物或热固性聚合物、10wt％至70wt％的金属氢氧化物、0.5wt％至2wt％的抗燃滴落剂、0.5wt％至10wt％的聚合物成炭剂，其中，导热性组合物具有对于层间热导率至少0.5W/mK的热导率；以及当按照UL94测试标准测试时，在1.5mm或更小厚度的至少V-0的阻燃性能；其中重量百分比是基于所述导热性组合物的总重量。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述共混在挤出机中实施。
21.根据权利要求19至20中任一项所述的方法，进一步包括模塑所述导热性组合物。
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