CN105295317A - 一种耐高低温pbt导散热材料及其制备方法及应用 - Google Patents

一种耐高低温pbt导散热材料及其制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高低温PBT导散热材料，其是由以下质量份的原料组成：30～70份的PBT树脂、10～25份的增韧剂、10～50份的导热剂、0.2～1.0份的抗氧剂1010、0.2～1.0份的亚磷酸酯类抗氧剂168、0.5～1.0份的表面活化剂、0.2～1.0份的润滑剂。耐高低温PBT导散热材料的制备方法，包括步骤：1)先用表面活化剂对导热剂进行表面改性处理；2)然后将上步得到的改性导热剂与其他原料混合均匀；3)双螺杆挤出机挤出造粒即可。本发明制备的导散热材料具有低成本、优异的耐高低温冲击韧性和导散热性能，可广泛应用于LED照明、电子电气、通讯、汽车、电器等需要良好导散热性能的领域。

Description

一种耐高低温PBT导散热材料及其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种耐高低温PBT导散热材料及其制备方法。
背景技术
传统金属材料作为导热材料在换热工程、电子电气、LED照明等领域应用广泛，但近年来，导热高分子材料引起业界的高度关注并得到快速发展，特别在LED照明领域，这类材料大有取代铝制散热材料之势。目前市场上出现的导热高分子材料，主要是将具有良好导热性的导热填料如铝粉、氧化铝等对高分子材料进行填充改性，从而赋予本身热传导性很差的高分子材料以良好的导散热性能。在这类材料中，常用的基体树脂主要为尼龙(PA)和聚苯醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、液晶聚合物(LCP)等，但价格较高。另外，导热填料的填充量较高，但过高的填充量往往导致材料变脆严重，表现为冲击韧性的大幅下降，特别是耐低温冲击韧性很差，不能满足实际应用的要求。专利CN101899209A中采用不同长径比的导热填料复配，并在二次过机时加入矿物纤维的方法弥补高粉体填充加入造成的材料性能的损失，但材料冲击韧性仍然较差。专利CN101875760A中介绍了一种高阻抗高导热PBT复合材料，但其导热粉体只限制于金属氮化物氮化铝，而且价格昂贵。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种耐高低温PBT导散热材料及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种耐高低温PBT导散热材料，其是由以下质量份的原料组成：30～70份的PBT树脂、10～25份的增韧剂、10～50份的导热剂、0.2～1.0份的抗氧剂1010、0.2～1.0份的亚磷酸酯类抗氧剂168、0.5～1.0份的表面活化剂、0.2～1.0份的润滑剂。
所述的PBT树脂的熔体流动速率＞30g/10min。
所述的增韧剂为POE/POE-g-MAH、EPDM/EPDM-g-MAH、MBS/MBS-g-MAH、EVA/EVA-g-MAH、SBS/SBS-g-MAH、SEBS/SEBS-g-MAH、EPR/EPR-g-MAH、POE/POE-g-GMA、EPDM/EPDM-g-GMA、MBS/MBS-g-GMA、EVA/EVA-g-GMA、SBS/SBS-g-GMA、SEBS/SEBS-g-GMA、EPR/EPR-g-GMA、POE-g-MAH、EPDM-g-MAH、MBS-g-MAH、EVA-g-MAH、SBS-g-MAH、SEBS-g-MAH、EPR-g-MAH、POE-g-GMA、EPDM-g-GMA、MBS-g-GMA、EVA-g-GMA、SBS-g-GMA、SEBS-g-GMA、EPR-g-GMA、SMA中的至少一种。
所述的导热剂为氧化铝、氧化镁、碳化硅、氮化铝、氮化硼、石墨、碳纤维、石墨烯中的至少两种形成的复配物。
所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种；优选的，所述的偶联剂为硅烷偶联剂，进一步优选的，所述的硅烷偶联剂为KH-550KH-560、KH-570、KH-580、KH-590、KH-602、KH-402、KH-552、KH-792、A-151、A-171、A-172中的至少一种。
所述的润滑剂为EBS、PETS、硅酮粉、PE蜡、微晶石蜡中的至少一种。
耐高低温PBT导散热材料的制备方法，包括步骤：
1)先用表面活化剂对导热剂进行表面改性处理；
2)然后将上步得到的改性导热剂与其他原料混合均匀；
3)双螺杆挤出机挤出造粒即可。
本发明的有益效果是：本发明制备的材料具有较高的耐高低温冲击韧性、导热性能和表面光泽度。
具体实施方式
一种耐高低温PBT导散热材料，其是由以下质量份的原料组成：30～70份的PBT树脂、10～25份的增韧剂、10～50份的导热剂、0.2～1.0份的抗氧剂1010、0.2～1.0份的亚磷酸酯类抗氧剂168、0.5～1.0份的表面活化剂、0.2～1.0份的润滑剂。
所述的PBT树脂的熔体流动速率＞30g/10min。
所述的增韧剂POE/POE-g-MAH(POE/POE-g-MAH指的是POE、POE-g-MAH任意质量比的混合物，下同，即例如：EPDM/EPDM-g-MAH为EPDM、EPDM-g-MAH任意质量比的混合物)、EPDM/EPDM-g-MAH、MBS/MBS-g-MAH、EVA/EVA-g-MAH、SBS/SBS-g-MAH、SEBS/SEBS-g-MAH、EPR/EPR-g-MAH、POE/POE-g-GMA、EPDM/EPDM-g-GMA、MBS/MBS-g-GMA、EVA/EVA-g-GMA、SBS/SBS-g-GMA、SEBS/SEBS-g-GMA、EPR/EPR-g-GMA、POE-g-MAH、EPDM-g-MAH、MBS-g-MAH、EVA-g-MAH、SBS-g-MAH、SEBS-g-MAH、EPR-g-MAH、POE-g-GMA、EPDM-g-GMA、MBS-g-GMA、EVA-g-GMA、SBS-g-GMA、SEBS-g-GMA、EPR-g-GMA、SMA中的至少一种。
优选的，所述的增韧剂为POE/POE-g-MAH(POE/POE-g-MAH指的是POE、POE-g-MAH任意质量比的混合物，下同，即例如：EPDM/EPDM-g-MAH为EPDM、EPDM-g-MAH任意质量比的混合物)、EPDM/EPDM-g-MAH、MBS/MBS-g-MAH、EVA/EVA-g-MAH、SBS/SBS-g-MAH、SEBS/SEBS-g-MAH、EPR/EPR-g-MAH、POE/POE-g-GMA、EPDM/EPDM-g-GMA、MBS/MBS-g-GMA、EVA/EVA-g-GMA、SBS/SBS-g-GMA、SEBS/SEBS-g-GMA、EPR/EPR-g-GMA中的至少一种。
更进一步优选的，所述的增韧剂为POE、POE-g-MAH质量比为2-5：1的混合物、EPDM、EPDM-g-MAH质量比为2-5：1的混合物、SEBS、SEBS-g-MAH质量比为2-5：1的混合物、POE、POE-g-GMA质量比为2.5-5：1的混合物、EPDM、EPDM-g-GMA质量比为2.5-5：1的混合物、SBS、SBS-g-GMA质量比为2.5-5：1的混合物、SEBS、SEBS-g-GMA质量比为2.5-5：1的混合物、EPR、EPR-g-GMA质量比为2.5-5：1的混合物。
所述的导热剂为氧化铝、氧化镁、碳化硅、氮化铝、氮化硼、石墨、碳纤维、石墨烯中的至少两种形成的复配物。
所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种；优选的，所述的偶联剂为硅烷偶联剂，进一步优选的，所述的硅烷偶联剂为KH-550KH-560、KH-570、KH-580、KH-590、KH-602、KH-402、KH-552、KH-792、A-151、A-171、A-172中的至少一种。
所述的润滑剂为EBS、PETS、硅酮粉、PE蜡、微晶石蜡中的至少一种。
耐高低温PBT导散热材料的制备方法，包括步骤：
1)先用表面活化剂对导热剂进行表面改性处理；
2)然后将上步得到的改性导热剂与其他原料混合均匀；
3)双螺杆挤出机挤出造粒即可。
下面结合具体实施例对本发明的配方做进一步的说明：
实施例1：
一种耐高低温PBT导散热材料，其配方组成如下表1：
表1：耐高低温PBT导散热材料配方成分表
实施例2：
一种耐高低温PBT导散热材料，其配方组成如下表2：
表2：耐高低温PBT导散热材料配方成分表
实施例3：
一种耐高低温PBT导散热材料，其配方组成如下表3：
表3：耐高低温PBT导散热材料配方成分表
实施例4：
一种耐高低温PBT导散热材料，其配方组成如下表4：
表4：耐高低温PBT导散热材料配方成分表
实施例5：
一种耐高低温PBT导散热材料，其配方组成如下表5：
表5：耐高低温PBT导散热材料配方成分表
实施例6：
一种耐高低温PBT导散热材料，其配方组成如下表6：
表6：耐高低温PBT导散热材料配方成分表
实施例7：
一种耐高低温PBT导散热材料，其配方组成如下表7：
表7：耐高低温PBT导散热材料配方成分表
实施例8：
一种耐高低温PBT导散热材料，其配方组成如下表8：
表8：耐高低温PBT导散热材料配方成分表
实施例9：
一种耐高低温PBT导散热材料，其配方组成如下表9：
表9：耐高低温PBT导散热材料配方成分表
实施例10：
一种耐高低温PBT导散热材料，其配方组成如下表10：
表10：耐高低温PBT导散热材料配方成分表
对实施例1～10获得产品进行拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度和导热系
数检测，相关数据分别列于表11，其中，对比值为纯PBT树脂的测试值。
表11：实施例1～10中制备产品的性能数据表

Claims (8)

1.一种耐高低温PBT导散热材料，其特征在于：其是由以下质量份的原料组成：30～70份的PBT树脂、10～25份的增韧剂、10～50份的导热剂、0.2～1.0份的抗氧剂1010、0.2～1.0份的亚磷酸酯类抗氧剂168、0.5～1.0份的表面活化剂、0.2～1.0份的润滑剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐高低温PBT导散热材料，其特征在于：所述的PBT树脂的熔体流动速率＞30g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种耐高低温PBT导散热材料，其特征在于：所述的增韧剂为POE/POE-g-MAH、EPDM/EPDM-g-MAH、MBS/MBS-g-MAH、EVA/EVA-g-MAH、SBS/SBS-g-MAH、SEBS/SEBS-g-MAH、EPR/EPR-g-MAH、POE/POE-g-GMA、EPDM/EPDM-g-GMA、MBS/MBS-g-GMA、EVA/EVA-g-GMA、SBS/SBS-g-GMA、SEBS/SEBS-g-GMA、EPR/EPR-g-GMA、POE-g-MAH、EPDM-g-MAH、MBS-g-MAH、EVA-g-MAH、SBS-g-MAH、SEBS-g-MAH、EPR-g-MAH、POE-g-GMA、EPDM-g-GMA、MBS-g-GMA、EVA-g-GMA、SBS-g-GMA、SEBS-g-GMA、EPR-g-GMA、SMA中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种耐高低温PBT导散热材料，其特征在于：所述的导热剂为氧化铝、氧化镁、碳化硅、氮化铝、氮化硼、石墨、碳纤维、石墨烯中的至少两种形成的复配物。
5.根据权利要求1所述的一种耐高低温PBT导散热材料，其特征在于：所述的表面活化剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种耐高低温PBT导散热材料，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570、KH-580、KH-590、KH-602、KH-402、KH-552、KH-792、A-151、A-171、A-172中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种耐高低温PBT导散热材料，其特征在于：所述的润滑剂为EBS、PETS、硅酮粉、PE蜡、微晶石蜡中的至少一种。
8.权利要求1所述的一种耐高低温PBT导散热材料的制备方法，其特征在于：包括步骤：
1)先用表面活化剂对导热剂进行表面改性处理；
2)然后将上步得到的改性导热剂与其他原料混合均匀；
3)双螺杆挤出机挤出造粒即可。
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