CN104854180B - 导热性阻燃聚合物组合物及其用途 - Google Patents

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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；0.5wt％至40wt％的硅酮成炭剂，和0.05wt％至5wt％的抗燃滴落剂；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；以及当根据UL‑94测试标准测试时，在1.2mm或更小厚度的至少V‑0的阻燃性能。

Description

导热性阻燃聚合物组合物及其用途
相关申请的引用
这是要求享有2012年12月14日提交的美国临时申请号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
本公开涉及导热性阻燃聚合物组合物。本发明还涉及制备这些组合物的方法和包含这些组合物的制品。
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，流动性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％的热塑性聚合物或热固性聚合物、10wt％至70wt％的金属氢氧化物、0.5wt％至40wt％的硅酮成炭剂、和0.05wt％至5wt％的抗燃滴落剂，其中，导热性组合物具有对于层间热导率(through plane thermalconductivity)至少0.5W/mK的热导率；以及当根据UL-94测试标准测试时，在1.2mm或更小厚度的至少V-0的阻燃性能。
本文中还公开了一种方法，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40wt％的硅酮成炭剂、和0.05wt％至5wt％的抗燃滴落剂，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UL-94测试标准测试时，在1.2mm或更小厚度的至少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。导热性组合物包含热塑性树脂、金属氢氧化物、硅基成炭剂、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。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。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。
在一些实施方式中，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或热塑性聚合物的共混物。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-辛烯共聚物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种的共聚物)，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚酯，聚酰胺，聚酰胺酰亚胺，聚氯乙烯，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，聚砜，聚磺酰胺，聚脲，聚膦腈，聚氨酯等，或包含前述有机聚合物中至少一种的组合。
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、甲阶酚醛树脂、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、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，在一些实施方式中，传导性组合物中能够使用的有机聚合物是聚酰胺。聚酰胺聚合物包括称为尼龙的一类聚合物家族，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聚合物。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。
在一些实施方式中，金属氢氧化物可以包括但不限于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)等，或包含前述金属氢氧化物中至少一种的组合。
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60wt％，更尤其是17wt％至55wt％，以及更尤其是30wt％至50wt％的量存在于导热性组合物中。
当经受火焰时，硅酮成炭剂在导热性组合物中形成氧化硅增强结构(二氧化硅增强结构，silica reinforcing structure)。一旦经受火焰温度升高，则有助于硅酮转化成氧化硅。氧化硅与金属氢氧化物协同作用而改善导热性组合物的阻燃性。由于经受火焰而形成的氧化硅增强结构是无规结构并通过导热性组合物的本体无规分布。
在一些实施方式中，硅酮成炭剂包括能够是直链分子链结构的有机聚硅氧烷，如聚烷基硅氧烷(例如，聚二甲基硅氧烷、聚甲基乙基硅氧烷等)，聚烷基芳基硅氧烷、聚芳基硅氧烷等，或包含前述有机聚硅氧烷中至少一种的组合。
在另一个实施方式中，硅酮成炭剂可以包括支链或交联的有机聚硅氧烷。在又一个实施方式中，硅酮成炭剂包括包含有机聚硅氧烷的共聚物。共聚物可以是嵌段共聚物、交替共聚物、星型嵌段共聚物、无规共聚物等，或包含前述共聚物中至少一种的组合。共聚物的实例是聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、聚酰胺-聚硅氧烷共聚物、聚酯-聚硅氧烷共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯-聚硅氧烷共聚物、聚醚酰亚胺-聚硅氧烷共聚物、聚苯醚-聚硅氧烷共聚物等，或包含前述共聚物中至少一种的组合。
基于导热性组合物的总重量，硅酮成炭剂可以以0.25wt％至40wt％，尤其是1wt％至30wt％，尤其是1.5wt％至15wt％，以及更尤其是2wt％至10wt％的量存在于导热性组合物中。
在另一实施方式中，导热性组合物可以包含可选的抗冲改性剂。抗冲改性剂可以包括芳族嵌段共聚物。苯乙烯嵌段共聚物可以是线性嵌段共聚物或星形嵌段(radialblock)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种的组合。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 Chemical Company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，芳族聚碳酸酯聚合物或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。
基于导热性组合物的总重量，抗滴落剂(本文中也称为抗燃滴落剂)可以以0.05wt％至5wt％，尤其是0.5wt％至2wt％的量使用。
在一些实施方式中，导热性组合物包含聚合物增链剂。聚合物增链剂包括多官能改性的苯乙烯-丙烯酸低聚物、多官能的氨基或羧基或环氧/缩水甘油基或酸酐(马来酸化的)或酰亚胺增链剂等，或包含前述增链剂中至少一种的组合。聚合物增链剂的实例有ADR 4368以及AX8840，AX8900和AX8950。
基于导热性组合物的总重量，增链剂以0.1wt％至10wt％，尤其是0.2wt％至5wt％，以及更尤其是0.25wt％至2wt％的量使用。
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ASTME1461采用3.0mm样品厚度对于层间热导率(through plane thermal conductivity)和0.5mm样品厚度对于层内热导率(in plane thermal conductivity)测定时，或当按照ISO22007-2采用3mm的厚度对于层间和层内热导率都测定时，导热性组合物可以具有0.5W/mK至25W/mK的热导率。
填料可以具有1至500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约10至约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种的组合。
在一些实施方式中，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，在一些实施方式中，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。在一些实施方式中，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，在一些实施方式中，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。在一些实施方式中，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。
在又一实施方式中，所有前述导热性填料能够同时添加到导热性组合物中。
在一个实施方式中，填料和增强剂能够是以颗粒、薄片或纤维的形状。纤维能够具有圆形的或非圆形的截面。
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。
此外，导热性组合物可以可选地包含颜料、染料和/或着色剂。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、抗冲改性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)异脲氰酸酯、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重量份不包括任何填料的总导热性组合物，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。在一些实施方式中，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(CYASORBTM5411)；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(CYASORBTM1164)；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(UVINULTM3030)；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吸收剂中至少一种的组合。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。
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、抗滴落剂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器进料到挤出机中，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，或与前述填料或助剂的任何组合干式共混，然后从一个或多个进料器进料到挤出机中。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器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。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(α，cm2/s)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。在一些实施方式中，制品能够可以是模塑制品。在一些实施方式中，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0.6mm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V0、V1、V2、5VA和/或5VB；然而，对本文中组合物进行测试，仅分类为V0、V1和V2，对其中每个的标准描述如下。
V0：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)。
V1：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)。
V2：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)。
在一个实施方式中，阻燃聚碳酸酯组合物尤其适用于生产通过UL94垂直燃烧测试，特别是UL945VB标准的阻燃性制品。在UL94垂直燃烧测试中，火焰施加到放置于棉绒垫上方的垂直固定的试样。为了获得5VB的等级，燃烧必须在5次施加火焰于测试棒之后60秒内停止，并且没有引燃垫的滴落。本文中所描述的组合物的各个实施方式满足UL945VB标准。
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
以下表1提供了本申请中所用的材料的一般描述。进行这些实施例以证明金属氢氧化物和聚硅氧烷对导热性组合物的热导率的影响。
表1
表2和3显示了配混和模塑操作期间使用的设定温度。挤出在具有10个桶和一个模头的双螺杆挤出机中进行。挤出条件示于表2中。正如表2中所见，比较样品(C1)和样品#1-5在一组条件下挤出，而同时比较样品(C2)和样品#6-7在另一组条件下挤出。比较样品(C3)和样品#8-9在又一组条件下挤出。所有三组条件都示于以下表2中。
表2
设定温度 C1，#1-#5 C2，#6-#7 C3，#8-#9
入口区温度 ℃ 50 50 50
区1温度(入口) ℃ 150 150 150
区2温度 ℃ 240 240 260
区3温度 ℃ 240 240 260
区4温度 ℃ 240 240 260
区5温度 ℃ 240 240 260
区6温度 ℃ 240 240 260
区7温度 ℃ 240 240 260
区8温度 ℃ 230 240 260
区9温度 ℃ 230 230 240
区10温度 ℃ 230 230 240
区11温度(模头) ℃ 250 230 240
螺杆速度 转/分 300 300 300
模塑条件如以下表3中所示。比较例1(C1)和样品号#1、#2、#3、#4和#5在以下所示的一组条件下模塑，而比较例2(C2)和3(C3)和样品号#6、#7、#8和#9在以下表3中所示的另一组条件下以棒形式模塑。
表3
C1，#1，#2，#3，#4，#5 C2，C3，#6，#7，#8，#9
干燥时间 (小时) 4 4
干燥温度 (℃) 80 80
T进料器 (℃) 50 50
T区1 (℃) 270 280
T区2 (℃) 270 280
T区3 (℃) 270 280
T喷嘴 (℃) 270 280
T模具 (℃) 100 100
以下表4至6提供了组合物的细节以及导热性复合材料在有和无硅氧烷基辅助FR-包时的比较火焰性能和热导率的结果。在表4至6中，比较组合物包含尼龙6、氢氧化镁和玻璃纤维，而不含PBSC和PDMS。本发明的组合物(样品#1至#5)包含除了增链剂4368CS之外的PBSC(聚酰胺基聚硅氧烷化合物)或PDMS。
表4
表5
表6
从表4至6，可以看出，比较例C1和样品#1至5显示了使用硅酮成炭剂和抗燃滴落剂的不同组合的导热性组合物的比较阻燃性能和热导率的结果。从比较例C1可以看出，对于尼龙6基聚合物，只用55wt％的氢氧化镁作为阻燃剂，样品表现出V-2@1.2mm厚度的阻燃性，并且尽管燃烧时间较好且足够短，但是存在燃烧滴落和棉花点燃的问题。
随着加入0.5wt％的成炭剂PBSC，如样品#1中所见，燃烧时间得以改善，但仍有燃烧低落问题。进一步采取加入抗燃滴落剂4368CS，如样品#2中，能够看出，滴落问题得到解决，并且阻燃性提高到V-1@1.2mm厚度。
为了获得V-0阻燃性能，装载更高量的成炭剂，如样品#3和4中。这提供了燃烧时间进一步的改善并且没有发生燃烧低落，而同时获得了稳健的V-0阻燃性能。
通过在样品#5中的常用PDMS代替成炭剂PBSC，组合物获得了稳健的V-0阻燃性能。
由于复合材料中高负载的加入无机金属氢氧化物，对于所有实施例都获得了高热导率，而加入其它阻燃性增强组分对于复合材料的热导率没有表现出大的影响。
实施例2
表7至9详细描述了包含与表4至6中所示的样品相同的组分的组合物，但是重量百分比是不同的，并且组合物明显包含抗滴落剂聚四氟乙烯(PTFE)。表7详细说明了组合物，而表8和9详细介绍了各自的性质。比较组合物(C2)不包含任何PTFE或PDMS。P(FTP)是指第一次通过的概率。
表7
表8详细描述了23℃经过48h老化之后的性质，而表9则详细描述了在70℃老化168h之后的性质。
表8
表9
从表8可以看出，包含PTFE和/或PDMS的样品表现出1.0的P(FTP)，而比较组合物(即，C2)并没表现出相同的阻燃行为。
实施例3
表10至12详细介绍了包含尼龙6(Domanid)和尼龙66的共混物的组合物。本发明的组合物包含显著的抗滴落剂聚四氟乙烯(PTFE)，而比较组合物(C3)则没有。表10详细介绍了组合物，而表11和12则详细介绍了各自的性质。P(FTP)是指第一次通过的概率。
表10
表11
表12
表11详细介绍了23℃老化48小时后的性能，而表12详细介绍了70℃老化168小时后的性能。从表11和12可以看出，包含PTFE和/或PDMS(硅酮成炭剂)的样品表现出1.0的P(FTP)，而比较组合物(C3)并未表现出相同的阻燃行为。
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；0.5wt％至40wt％的硅酮成炭剂；和0.05wt％至5wt％的抗燃滴落剂，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；以及当根据UL-94测试标准测试时，在1.2mm或更小厚度的至少V-0的阻燃性能。
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。
实施方式3：实施方式1或2中任一项的导热性组合物，其中，热塑性聚合物是聚丙烯、聚乙烯、乙烯基共聚物、聚碳酸酯、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、液晶聚合物、聚苯乙烯、改性的高抗冲聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三聚物、(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5：实施方式1和2中任一项的导热性组合物，其中硅酮成炭剂包括直链有机聚硅氧烷或支链有机聚硅氧烷。
实施方式6：实施方式1或2中任一项的导热性组合物，其中增强剂包括玻璃纤维。
实施方式7：实施方式1或2中任一项的导热性组合物，其中，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、或包含前述具有大于或等于50W/mK的热导率的增强剂中至少一种的组合；增强剂具有10W/mK至30W/mK的热导率，并包含ZnS、CaO、MgO、ZnO、TiO2、或包含前述具有10W/mK至30W/mK的热导率的增强剂中至少一种的组合；或增强剂具有低于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、或包含前述具有低于10W/mK的热导率的增强剂中至少一种的组合。
实施方式8：实施方式1、2和4中任一项的导热性组合物，其中，抗燃滴落剂是多官能改性的苯乙烯-丙烯酸低聚物增链剂、多官能氨基或羧基增链剂、聚四氟乙烯和苯乙烯-丙烯腈共聚物的组合、或包含前述抗燃滴落剂中至少一种的组合。
实施方式9：实施方式1和2中任一项的导热性组合物，其中，组合物进一步包含1wt％至10wt％的颜料、着色剂、染料、加工助剂、或它们的组合。
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11：一种包含实施方式1、2或10中任一项的组合物的制品。
实施方式12：一种方法，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40wt％的硅酮成炭剂、和0.05wt％至5wt％的抗燃滴落剂；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1.2mm或更小厚度的至少V-0的阻燃性能。
实施方式13：实施方式12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 (11)

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；
0.5wt％至40wt％的硅酮成炭剂；其中所述硅酮成炭剂是选自聚烷基硅氧烷、聚烷基芳基硅氧烷、聚芳基硅氧烷，或包含前述有机聚硅氧烷中至少一种的组合的有机聚硅氧烷或选自聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、聚酰胺-聚硅氧烷共聚物、聚酯-聚硅氧烷共聚物、聚甲基丙烯酸酯-聚硅氧烷共聚物、聚醚酰亚胺-聚硅氧烷共聚物、聚苯醚-聚硅氧烷共聚物，或包含前述共聚物中至少一种的组合的有机聚硅氧烷共聚物；
5wt％至60wt％的填料或增强剂；和
0.05wt％至5wt％的抗燃滴落剂，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；以及当根据UL-94测试标准测试时，在1.2mm或更小厚度的至少V-0的阻燃性能。
2.根据权利要求1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、聚碳酸酯、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、液晶聚合物、聚苯乙烯、改性的高抗冲聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三聚物、(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。
3.根据权利要求1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。
4.根据权利要求1所述的导热性组合物，其中，所述增强剂包括玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的导热性组合物，其中，所述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、或包含前述具有大于或等于50W/mK的热导率的增强剂中至少一种的组合；所述增强剂具有10W/mK至30W/mK的热导率，并包含ZnS、CaO、MgO、ZnO、TiO2、或包含前述具有10W/mK至30W/mK的热导率的增强剂中至少一种的组合；或所述增强剂具有低于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、或包含前述具有低于10W/mK的热导率的增强剂中至少一种的组合。
6.根据权利要求1所述的导热性组合物，其中，所述抗燃滴落剂是多官能改性的苯乙烯-丙烯酸低聚物增链剂、多官能氨基或羧基增链剂、聚四氟乙烯和苯乙烯-丙烯腈共聚物的组合、或包含前述抗燃滴落剂中至少一种的组合。
7.根据权利要求1所述的导热性组合物，其中，所述组合物进一步包含1wt％至10wt％的颜料、着色剂、染料、加工助剂、或它们的组合。
8.根据权利要求1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。
9.一种包含权利要求1至8中任一项所述的导热性组合物的制品。
10.一种制备导热性组合物的方法，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40wt％的硅酮成炭剂、5wt％至60wt％的填料或增强剂、和0.05wt％至5wt％的抗燃滴落剂；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1.2mm或更小厚度具有至少V-0的阻燃性能，并且
其中所述硅酮成炭剂是选自聚烷基硅氧烷、聚烷基芳基硅氧烷、聚芳基硅氧烷，或包含前述有机聚硅氧烷中至少一种的组合的有机聚硅氧烷或选自聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、聚酰胺-聚硅氧烷共聚物、聚酯-聚硅氧烷共聚物、聚甲基丙烯酸酯-聚硅氧烷共聚物、聚醚酰亚胺-聚硅氧烷共聚物、聚苯醚-聚硅氧烷共聚物，或包含前述共聚物中至少一种的组合的有机聚硅氧烷共聚物。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括模塑所述导热性组合物。
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