CN106947231A - 一种充电器外壳材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充电器用外壳材料及其制备方法，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯树脂120‑150份、乙烯基三（β‑甲氧基乙氧基）硅烷4‑8份、乙烯基三乙氧基硅烷5‑10份、丙酮30‑50份、无水乙醇15‑40份、全氟丁基磺酸钾0.1‑1份、聚四氟乙烯0.5‑5份、纳米三氧化二铝10‑20份、纳米氧化锌5‑10份、纳米氮化硼5‑15份、氢氧化镁5‑20份和导热硅脂5‑20份。本发明的充电器用外壳材料导热系数高、抗冲击强度高、阻燃性能好、成本较低、原料易得且制备方法简单，具有良好的应用前景。

Description

一种充电器外壳材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑胶材料技术领域，具体涉及一种充电器外壳材料及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展以及人民物质文化生活水平的提高，对电池充电的性能的要求也越来越高。特别是随着空间技术的发展和军事装备的需求，信息和微电子工业的迅猛发展所带来的大量工业用、民用、医用便携式电子产品的问世，电动汽车的研制和开发，以及环境保护意识的增强，人们对体积小，重量轻，高能量，安全可靠，无污染，可反复充电使用的电池的需求更加迫切。由于各种便携式智能设备应用十分广泛，因此人们对电池的需求量越来越大，导致各类电池充电器的需求越来越大。
不可避免的充电器在充电的同时会产生大量的热，若是这些热无法及时的散出去，很可能会引起火灾。因此，对于充电器外壳材料，必须具备的一点就是散热效果好，提高安全性，同时应具有较好的绝缘性能，较强的力学性能，此外充电器外壳材料还应具有一定的阻燃性能。而目前充电器外壳材料在这些方面反应较差，不能同时兼顾这些性能。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种充电器用外壳材料，该外壳材料导热系数高、抗冲击强度高、阻燃性能好、成本较低、原料易得且制备方法简单，具有良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种充电器外壳材料，包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯树脂120-150份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷4-8份、乙烯基三乙氧基硅烷5-10份、丙酮30-50份、无水乙醇15-40份、全氟丁基磺酸钾0.1-1份、聚四氟乙烯0.5-5份、纳米三氧化二铝10-20份、纳米氧化锌5-10份、纳米氮化硼5-15份、氢氧化镁5-20份和导热硅脂5-20份。
优选地，所述外壳材料包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯树脂135份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷6份、乙烯基三乙氧基硅烷7份、丙酮40份、无水乙醇30份、全氟丁基磺酸钾0.5份、聚四氟乙烯0.7份、纳米三氧化二铝15份、纳米氧化锌7份、纳米氮化硼10份、氢氧化镁12份和导热硅脂12份。
本发明还提供了一种充电器外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和无水乙醇混合搅拌40-60分钟得到混合液A；
步骤二，往步骤一制得的混合液A中加入纳米三氧化二铝、纳米氧化锌和纳米氮化硼，再放入水浴锅中，在温度50-70℃下搅拌20-50分钟，静置3-5小时，过滤后放入温度为90-110℃的烘箱中烘干得到混合物B；
步骤三，将聚碳酸酯树脂、全氟丁基磺酸钾、聚四氟乙烯、氢氧化镁、导热硅脂和步骤二制得的混合物B加入至双螺杆挤出机熔融挤出，挤出温度为240-270℃，螺杆转速为70-100r/min，冷却后切粒即可。
优选地，所述步骤一中搅拌时间为50分钟。
优选地，所述步骤二中水浴锅温度为60℃，搅拌时间为35分钟。
优选地，所述步骤二中静置时间为4小时，烘箱温度为100℃。
优选地，所述步骤三中挤出温度为255℃，螺杆转速为85 r/min。
优选地，所述步骤三冷却为自然风冷却。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种充电器外壳材料，添加了一定量的导热剂，导热性能良好，能将充电过程中产生的热量快速的传导散发到周围环境中，避免了充电器由于充电放热过多引起的损坏器件甚至是火灾的危险，该外壳材料的导热系数较高，最高能达到4 .23W/( m·K )。
（2）本发明的一种充电器外壳材料，添加了一定量的阻燃剂，避免了充电器由于充电放热过多引起的火灾的危险，达到了双重保险。
（3）本发明的一种充电器外壳材料电阻率较大，能达到3 .81×107 以上，同时具有卓越的力学性能，其拉伸强度可达68.8 MPa，韧性较佳。
（4）本发明的一种充电器外壳材料，通过合理选择原料，调整配伍量，制备的复合材料各方面性能优良，适用于各类充电器外壳。
（5）本发明的一种充电器外壳材料的制备方法，制备原料易得，方法简单，适合大规模工业生产，具有较高的经济价值和较广泛的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的充电器外壳材料，包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯树脂120份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷4份、乙烯基三乙氧基硅烷5份、丙酮30份、无水乙醇15份、全氟丁基磺酸钾0.1份、聚四氟乙烯0.5份、纳米三氧化二铝10份、纳米氧化锌5份、纳米氮化硼5份、氢氧化镁5份和导热硅脂5份。
本实施例充电器外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和无水乙醇混合搅拌40分钟得到混合液A；
步骤二，往步骤一制得的混合液A中加入纳米三氧化二铝、纳米氧化锌和纳米氮化硼，再放入水浴锅中，在温度50℃下搅拌20分钟，静置3小时，过滤后放入温度为90℃的烘箱中烘干得到混合物B；
步骤三，将聚碳酸酯树脂、全氟丁基磺酸钾、聚四氟乙烯、氢氧化镁、导热硅脂和步骤二制得的混合物B加入至双螺杆挤出机熔融挤出，挤出温度为240℃，螺杆转速为70r/min，自然风冷却后切粒即可。
实施例2.
本实施例的充电器外壳材料，包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯树脂150份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷8份、乙烯基三乙氧基硅烷10份、丙酮50份、无水乙醇40份、全氟丁基磺酸钾1份、聚四氟乙烯5份、纳米三氧化二铝20份、纳米氧化锌10份、纳米氮化硼15份、氢氧化镁20份和导热硅脂20份。
本实施例充电器外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和无水乙醇混合搅拌60分钟得到混合液A；
步骤二，往步骤一制得的混合液A中加入纳米三氧化二铝、纳米氧化锌和纳米氮化硼，再放入水浴锅中，在温度70℃下搅拌50分钟，静置5小时，过滤后放入温度为110℃的烘箱中烘干得到混合物B；
步骤三，将聚碳酸酯树脂、全氟丁基磺酸钾、聚四氟乙烯、氢氧化镁、导热硅脂和步骤二制得的混合物B加入至双螺杆挤出机熔融挤出，挤出温度为270℃，螺杆转速为100r/min，自然风冷却后切粒即可。
实施例3.
本实施例的充电器外壳材料，包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯树脂135份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷6份、乙烯基三乙氧基硅烷7份、丙酮40份、无水乙醇30份、全氟丁基磺酸钾0.5份、聚四氟乙烯0.7份、纳米三氧化二铝15份、纳米氧化锌7份、纳米氮化硼10份、氢氧化镁12份和导热硅脂12份。
本实施例充电器外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和无水乙醇混合搅拌50分钟得到混合液A；
步骤二，往步骤一制得的混合液A中加入纳米三氧化二铝、纳米氧化锌和纳米氮化硼，再放入水浴锅中，在温度60℃下搅拌35分钟，静置4小时，过滤后放入温度为100℃的烘箱中烘干得到混合物B；
步骤三，将聚碳酸酯树脂、全氟丁基磺酸钾、聚四氟乙烯、氢氧化镁、导热硅脂和步骤二制得的混合物B加入至双螺杆挤出机熔融挤出，挤出温度为255℃，螺杆转速为85r/min，自然风冷却后切粒即可。
实施例4.
本发明提供了一种充电器外壳材料，包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯树脂130份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷5份、乙烯基三乙氧基硅烷8份、丙酮45份、无水乙醇20份、全氟丁基磺酸钾0.2份、聚四氟乙烯0.7份、纳米三氧化二铝12份、纳米氧化锌8份、纳米氮化硼13份、氢氧化镁15份和导热硅脂15份。
本实施例充电器外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和无水乙醇混合搅拌45分钟得到混合液A；
步骤二，往步骤一制得的混合液A中加入纳米三氧化二铝、纳米氧化锌和纳米氮化硼，再放入水浴锅中，在温度55℃下搅拌25分钟，静置4小时，过滤后放入温度为95℃的烘箱中烘干得到混合物B；
步骤三，将聚碳酸酯树脂、全氟丁基磺酸钾、聚四氟乙烯、氢氧化镁、导热硅脂和步骤二制得的混合物B加入至双螺杆挤出机熔融挤出，挤出温度为250℃，螺杆转速为75r/min，自然风冷却后切粒即可。
实施例5.
本实施例的充电器外壳材料，包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯树脂145份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷7份、乙烯基三乙氧基硅烷9份、丙酮48份、无水乙醇35份、全氟丁基磺酸钾0.7份、聚四氟乙烯0.8份、纳米三氧化二铝18份、纳米氧化锌9份、纳米氮化硼13份、氢氧化镁13份和导热硅脂18份。
本实施例充电器外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和无水乙醇混合搅拌55分钟得到混合液A；
步骤二，往步骤一制得的混合液A中加入纳米三氧化二铝、纳米氧化锌和纳米氮化硼，再放入水浴锅中，在温度65℃下搅拌25分钟，静置4.5小时，过滤后放入温度为105℃的烘箱中烘干得到混合物B；
步骤三，将聚碳酸酯树脂、全氟丁基磺酸钾、聚四氟乙烯、氢氧化镁、导热硅脂和步骤二制得的混合物B加入至双螺杆挤出机熔融挤出，挤出温度为265℃，螺杆转速为95r/min，自然风冷却后切粒即可。
本发明的一种充电器外壳材料，添加了一定量的导热剂，导热性能良好，能将充电过程中产生的热量快速的传导散发到周围环境中，避免了充电器由于充电放热过多引起的损坏器件甚至是火灾的危险，该外壳材料的导热系数较高，最高能达到4 .23W/( m·K )；添加了一定量的阻燃剂，避免了充电器由于充电放热过多引起的火灾的危险，达到了双重保险；外壳材料电阻率较大，能达到3 .81×107 以上，同时具有卓越的力学性能，其拉伸强度可达68.8 MPa，韧性较佳；制备原料易得，方法简单，适合大规模工业生产，具有较高的经济价值和较广泛的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而 且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发 明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性 的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要 求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种充电器用外壳材料及其制备方法，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯树脂120-150份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷4-8份、乙烯基三乙氧基硅烷5-10份、丙酮30-50份、无水乙醇15-40份、全氟丁基磺酸钾0.1-1份、聚四氟乙烯0.5-5份、纳米三氧化二铝10-20份、纳米氧化锌5-10份、纳米氮化硼5-15份、氢氧化镁5-20份和导热硅脂5-20份。
2.根据权利要求1所述的充电器用外壳材料，其特征在于，所述外壳材料包括以下重量份的原料：聚碳酸酯树脂135份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷6份、乙烯基三乙氧基硅烷7份、丙酮40份、无水乙醇30份、全氟丁基磺酸钾0.5份、聚四氟乙烯0.7份、纳米三氧化二铝15份、纳米氧化锌7份、纳米氮化硼10份、氢氧化镁12份和导热硅脂12份。
3.根据权利要求1或2所述的充电器外壳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和无水乙醇混合搅拌40-60分钟得到混合液A；
步骤二，往步骤一制得的混合液A中加入纳米三氧化二铝、纳米氧化锌和纳米氮化硼，再放入水浴锅中，在温度50-70℃下搅拌20-50分钟，静置3-5小时，过滤后放入温度为90-110℃的烘箱中烘干得到混合物B；
步骤三，将聚碳酸酯树脂、全氟丁基磺酸钾、聚四氟乙烯、氢氧化镁、导热硅脂和步骤二制得的混合物B加入至双螺杆挤出机熔融挤出，挤出温度为240-270℃，螺杆转速为70-100r/min，冷却后切粒即可。
4.根据权利要求3所述的充电器外壳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中搅拌时间为50分钟。
5.根据权利要求3所述的充电器外壳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中水浴锅温度为60℃，搅拌时间为35分钟。
6.根据权利要求3所述的充电器外壳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中静置时间为4小时，烘箱温度为100℃。
7.根据权利要求3所述的充电器外壳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中挤出温度为255℃，螺杆转速为85 r/min。
8.根据权利要求3所述的充电器外壳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三冷却为自然风冷却。
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