CN105694439A - 一种导热导电塑料及其制备方法 - Google Patents

一种导热导电塑料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

<b>本发明公开了一种导热导电塑料，其由下列重量份的原料制成：聚酰胺</b><b>20-35</b><b>份、聚碳酸酯</b><b>15-30</b><b>份、聚砜</b><b>15-20</b><b>份、聚乳酸</b><b>5-10</b><b>份、双马酰亚胺</b><b>5-10</b><b>份、聚氯乙烯</b><b>5-15</b><b>份、石墨</b><b>2-5</b><b>份、炭黑</b><b>2-8</b><b>份、铜粉</b><b>5-10</b><b>份、聚乙炔</b><b>5-15</b><b>分、硝酸碘</b><b>2-5</b><b>份、琥珀酸酯</b><b>2-10</b><b>份、二氧化硅</b><b>1-3</b><b>份、热稳定剂</b><b>5-10</b><b>份，从而能够实现使得制备而成的塑料产品具有较高的导热系数，且具备良好的导电性能。同时，还公开了相应的制备方法。</b>

Description

一种导热导电塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及特种塑料技术领域，特别涉及一种导热导电塑料及其制备方法。
背景技术
塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，可以自由改变成分及形体样式，通常是由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料具有多种优点，如可塑性强、耐久性好、质量轻等，在工业生产、日常生活中被广泛使用。
然而，对于大多数塑料产品而言，其导热性能和导电性能都不好，所以不能广泛应用于电子产品行业。所以开发出一类具有较高导热系数且导电性能良好的塑料材料对于电子产品行业的发展尤其重要。而且同类型的导热导电塑料原料长期被少数国外厂家垄断，所以这项新技术的开发不仅提升了该行业的发展，对于导热导电塑料材料的国产化规模生产具有较高的经济价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种导热导电塑料及其制备方法，通过采用特定的原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了一种新型塑料产品，其导热性能及导电性能均有大幅度的提高，具有良好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种导热导电塑料，由下列重量份的原料组成：聚酰胺20-35份、聚碳酸酯15-30份、聚砜15-20份、聚乳酸5-10份、双马酰亚胺5-10份、聚氯乙烯5-15份、石墨2-5份、炭黑2-8份、铜粉5-10份、聚乙炔5-15分、硝酸碘2-5份、琥珀酸酯2-10份、二氧化硅1-3份、热稳定剂5-10份。
优选地，所述的热稳定剂为巯基酸酯、有机亚磷酸酯、环氧甘油脂和环硅氧烷脂肪酯中的一种或几种。
所述的导热导电塑料的制备方法包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚乳酸、双马酰亚胺、聚氯乙烯混合，加入等质量的浓度为1%的硼酸溶液超声震荡45-60min，再加入5%的NaHCO 3 溶液调节pH至9.0，然后加入聚乙炔和琥珀酸酯，搅拌30min；
（3）将搅拌后的混合物在烘箱中干燥，用超微粉碎机进行研磨，得到改性粉体，随后加入石墨、炭黑、铜粉、硝酸碘、二氧化硅、热稳定剂，然后在300℃下经双辊混炼、粉碎后挤出成型，冷却；
（4）将得到的材料干燥后得到产品。
优选地，所述步骤（2）中，超声功率为200W，超声温度为80℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的塑料原料聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚乳酸、双马酰亚胺、聚氯乙烯为主要成分，通过加入聚乙炔、琥珀酸酯、石墨、炭黑、铜粉、硝酸碘、二氧化硅和热稳定剂，辅以改性、干燥、粉碎、混炼、挤塑等工艺，使得制备而成的塑料产品具有良好的导热、导电性能。
（2）本发明的塑料产品原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）按照重量份称取聚酰胺20份、聚碳酸酯15份、聚砜15份、聚乳酸5份、双马酰亚胺5份、聚氯乙烯5份、石墨2份、炭黑2份、铜粉5份、聚乙炔5份、硝酸碘2份、琥珀酸酯2份、二氧化硅1份、巯基酸酯5份；
（2）将聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚乳酸、双马酰亚胺、聚氯乙烯混合，加入等质量的浓度为1%的硼酸溶液超声震荡45min，超声功率为200W，超声温度为80℃，再加入5%的NaHCO 3 溶液调节pH至9.0，然后加入聚乙炔和琥珀酸酯，搅拌30min；
（3）将搅拌后的混合物在烘箱中干燥，用超微粉碎机进行研磨，得到改性粉体，随后加入石墨、炭黑、铜粉、硝酸碘、二氧化硅和巯基酸酯，然后在300℃下经双辊混炼、粉碎后挤出成型，冷却；
（4）将得到的材料干燥后得到产品。
制得的导热导电塑料产品的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）按照重量份称取聚酰胺25份、聚碳酸酯18份、聚砜18份、聚乳酸6份、双马酰亚胺7份、聚氯乙烯6份、石墨3份、炭黑3份、铜粉6份、聚乙炔8份、硝酸碘3份、琥珀酸酯4份、二氧化硅1份、有机亚磷酸酯6份；
（2）将聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚乳酸、双马酰亚胺、聚氯乙烯混合，加入等质量的浓度为1%的硼酸溶液超声震荡50min，超声功率为200W，超声温度为80℃，再加入5%的NaHCO 3 溶液调节pH至9.0，然后加入聚乙炔和琥珀酸酯，搅拌30min；
（3）将搅拌后的混合物在烘箱中干燥，用超微粉碎机进行研磨，得到改性粉体，随后加入石墨、炭黑、铜粉、硝酸碘、二氧化硅和有机亚磷酸酯，然后在300℃下经双辊混炼、粉碎后挤出成型，冷却；
（4）将得到的材料干燥后得到产品。
制得的导热导电塑料产品的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）按照重量份称取聚酰胺30份、聚碳酸酯25份、聚砜19份、聚乳酸9份、双马酰亚胺9份、聚氯乙烯10份、石墨4份、炭黑6份、铜粉9份、聚乙炔12份、硝酸碘4份、琥珀酸酯5份、二氧化硅2份、环氧甘油脂8份；
（2）将聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚乳酸、双马酰亚胺、聚氯乙烯混合，加入等质量的浓度为1%的硼酸溶液超声震荡55min，超声功率为200W，超声温度为80℃，再加入5%的NaHCO 3 溶液调节pH至9.0，然后加入聚乙炔和琥珀酸酯，搅拌30min；
（3）将搅拌后的混合物在烘箱中干燥，用超微粉碎机进行研磨，得到改性粉体，随后加入石墨、炭黑、铜粉、硝酸碘、二氧化硅和环氧甘油脂，然后在300℃下经双辊混炼、粉碎后挤出成型，冷却；
（4）将得到的材料干燥后得到产品。
制得的导热导电塑料产品的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）按照重量份称取聚酰胺35份、聚碳酸酯30份、聚砜20份、聚乳酸10份、双马酰亚胺10份、聚氯乙烯15份、石墨5份、炭黑8份、铜粉10份、聚乙炔15份、硝酸碘5份、琥珀酸酯10份、二氧化硅3份、环硅氧烷脂肪酯8份；
（2）将聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚乳酸、双马酰亚胺、聚氯乙烯混合，加入等质量的浓度为1%的硼酸溶液超声震荡60min，超声功率为200W，超声温度为80℃，再加入5%的NaHCO 3 溶液调节pH至9.0，然后加入聚乙炔和琥珀酸酯，搅拌30min；
（3）将搅拌后的混合物在烘箱中干燥，用超微粉碎机进行研磨，得到改性粉体，随后加入石墨、炭黑、铜粉、硝酸碘、二氧化硅和环硅氧烷脂肪酯，然后在300℃下经双辊混炼、粉碎后挤出成型，冷却；
（4）将得到的材料干燥后得到产品。
制得的导热导电塑料产品的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）按照重量份称取聚酰胺20份、聚碳酸酯15份、聚乳酸5份、双马酰亚胺5份、聚氯乙烯5份、石墨2份、炭黑2份、铜粉5份、硝酸碘2份、琥珀酸酯2份、二氧化硅1份、巯基酸酯5份；
（2）将聚酰胺、聚碳酸酯、聚乳酸、双马酰亚胺、聚氯乙烯混合，加入等质量的浓度为1%的硼酸溶液超声震荡45min，超声功率为200W，超声温度为80℃，再加入5%的NaHCO 3 溶液调节pH至9.0，然后加入琥珀酸酯，搅拌30min；
（3）将搅拌后的混合物在烘箱中干燥，用超微粉碎机进行研磨，得到改性粉体，随后加入石墨、炭黑、铜粉、硝酸碘、二氧化硅和巯基酸酯，然后在300℃经双辊混炼、粉碎后挤出成型，冷却；
（4）将得到的材料干燥后得到产品。
制得的导热导电塑料产品的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）按照重量份称取聚酰胺35份、聚砜20份、聚乳酸10份、双马酰亚胺10份、聚氯乙烯15份、石墨5份、炭黑8份、铜粉10份、聚乙炔15份、琥珀酸酯10份、二氧化硅3份、环硅氧烷脂肪酯8份；
（2）将聚酰胺、聚砜、聚乳酸、双马酰亚胺、聚氯乙烯混合，加入等质量的浓度为1%的硼酸溶液超声震荡60min，超声功率为200W，超声温度为80℃，再加入5%的NaHCO 3 溶液调节pH至9.0，然后加入聚乙炔和琥珀酸酯，搅拌30min；
（3）将搅拌后的混合物在烘箱中干燥，用超微粉碎机进行研磨，得到改性粉体，随后加入石墨、炭黑、铜粉、二氧化硅和环硅氧烷脂肪酯，然后在300℃下经双辊混炼、粉碎后挤出成型，冷却；
（4）将得到的材料干燥后得到产品。
制得的导热导电塑料产品的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的塑料产品分别测试其拉伸性能、导热性能和导电性能。
表1
拉伸强度（MPa） 导热系数（W/mK） 电导率（s/cm）
实施例1 33.4 12.5 98.3
实施例2 33.5 13.7 37.5
实施例3 34.1 13.6 98.6
实施例4 35.1 12.3 99.1
对比例1 5.9 1.1 15.3
对比例2 6.2 1.2 12.7
本发明的塑料原料聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚乳酸、双马酰亚胺、聚氯乙烯为主要成分，通过加入聚乙炔、琥珀酸酯、石墨、炭黑、铜粉、硝酸碘、二氧化硅和热稳定剂，辅以改性、干燥、粉碎、混炼、挤塑等工艺，使得制备而成的塑料产品具有良好的导热、导电性能，同时具备较好的拉伸性能。本发明的塑料产品原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种导热导电塑料，其特征在于：由下列重量份的原料组成：聚酰胺20-35份、聚碳酸酯15-30份、聚砜15-20份、聚乳酸5-10份、双马酰亚胺5-10份、聚氯乙烯5-15份、石墨2-5份、炭黑2-8份、铜粉5-10份、聚乙炔5-15分、硝酸碘2-5份、琥珀酸酯2-10份、二氧化硅1-3份、热稳定剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的导热导电塑料，其特征在于：所述的热稳定剂为巯基酸酯、有机亚磷酸酯、环氧甘油脂和环硅氧烷脂肪酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1～2任一所述的导热导电塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚乳酸、双马酰亚胺、聚氯乙烯混合，加入等质量的浓度为1%的硼酸溶液超声震荡45-60min，再加入5%的NaHCO3溶液调节pH至9.0，然后加入聚乙炔和琥珀酸酯，搅拌30min；
（3）将搅拌后的混合物在烘箱中干燥，用超微粉碎机进行研磨，得到改性粉体，随后加入石墨、炭黑、铜粉、硝酸碘、二氧化硅、热稳定剂，然后在300℃下经双辊混炼、粉碎后挤出成型，冷却；
（4）将得到的材料干燥后得到产品。
4.根据权利要求3所述的导热导电塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，超声功率为200W，超声温度为80℃。
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