CN109233239A - 一种导热性能良好的塑料制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导热性能良好的塑料制备方法，制备的塑料具有较高的导热系数，其导热性能优异，同时其力学性能较好，拓宽了聚碳酸酯树脂的应用领域。利用牛骨块、夏威夷果壳、废旧陶瓷块进行炭化石墨化处理，可以增强填料的导热性能，同时也使其结构更加致密，增强机械强度，并且，废物再次回收利用，有效节约成本，并促进了资源的充分利用，有利于环境可持续发展；利用氮化硼在复合粉体表面进行改性，一方面可以减少氮化硼的用量，达到最大的导热效果，降低成本，同时，在复合粉体表面进行氮化硼改性也促进了氮化硼的分散，改善其在塑料基地中的相容性，增强目标材料的力学性能。

Description

一种导热性能良好的塑料制备方法
技术领域
本发明属于塑料技术领域，尤其是一种导热性能良好的塑料制备方法。
背景技术
现有的电路板中，大部分材料的热阻非常高，导致电子元器件产生的热量无法散出，从而影响电子元器件的使用稳定性，寿命及使用效果。工程塑料作为电子线路的常见基板和载体，是阻碍热量向环境释放的重要屏障。提高电路板材的散热能力，是有效提高电器使用寿命和效能的重要途径。
目前，在导热塑料的制备过程中，往往利用掺杂石墨烯、金属粉末等物质来提高塑料的导热性，但是其成本大、非，限制了导热塑料的应用领域，同时，导热填料与塑料基体的相容性不好，易团聚，影响了塑料的导热性能。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种导热性能良好，且性高的塑料制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种导热性能良好的塑料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将以重量份计的10-20份牛骨块、10-20份夏威夷果壳、5-8份废旧陶瓷块放入湿式球磨机中球磨4-5h，然后将其加入到其体积30-50倍的蒸馏水中，200-300rpm下煮沸1-2h，然后加入3-5份氢氧化钠，继续煮沸40-50min，过滤洗涤至中性后，加入到无水乙醇中，70-80℃下超声处理2-3h，过滤后放入烘箱中，在140-145℃下烘干后转移至炭化炉中，在真空氛围下1050-1060℃下处理8-10h，然后通入氩气，并升温至1350-1360℃，继续处理2-3h，以4-6℃/min的速率冷却至室温即可；
（2）将步骤（1）所得物利用硼酸进行改性，得到氮化硼改性复合粉末；
（3）将步骤（2）所得物加入到其体积10-14份的酚醛树脂溶液中，在加入0.5-1份二核铝酸酯偶联剂、3-4份聚甲基纤维素，在50-55℃、800-1000rpm下搅拌处理2-3h，然后在80-82℃下，继续搅拌1-2h，最后在20-30℃下静置5-10h，过滤，在120-125℃下干燥；
（4）将80-100份聚碳酸酯、10-20份聚酰胺、20-25份聚丙烯在100-110℃下干燥10-12h，然后与步骤（3）所得物在2300-2500rpm下混合10-12min，然后加入3-5份白蜡、2-4份邻苯二甲酸二辛脂、4-5份硬脂酸钠，继续混合5-10min后送入模具中模压成型，再经冷压、脱模即可。
进一步的，步骤（1）所述超声处理条件为150-160Hz。
进一步的，步骤（2）所述氮化硼改性复合粉末的制备方法为：与20-25份硼酸进行机械研磨50-60min，得到复合粉末，然后将所得复合粉末放入管式炉中，通入氨气，并以3-5℃/min的速率升温至350-400℃，烧结60-80min，然后继续升温至920-950℃，烧结50-60min，然后再以4-6℃/min的速率冷却至550-600℃，保温烧结60-70min，再继续降温至-4℃～-1℃，加8-10MPa的压力将所得物破碎，并球磨至粒径为100-200nm，得到氮化硼改性复合粉末；
进一步的，步骤（3）所述酚醛树脂溶液为质量分数为20-25%的酚醛树脂乙醇溶液。
进一步的，步骤（4）所述模压成型的压力为105-108 kg/cm2，温度为230-235℃，时间为12-15min。
本发明的有益效果：本发明制备的塑料具有较高的导热系数，其导热性能优异，同时其力学性能较好，拓宽了聚碳酸酯树脂的应用领域。利用牛骨块、夏威夷果壳、废旧陶瓷块进行炭化石墨化处理，可以增强填料的导热性能，同时也使其结构更加致密，增强机械强度，并且，废物再次回收利用，有效节约成本，并促进了资源的充分利用，有利于环境可持续发展；利用氮化硼在复合粉体表面进行改性，一方面可以减少氮化硼的用量，达到最大的导热效果，降低成本，同时，在复合粉体表面进行氮化硼改性也促进了氮化硼的分散，改善其在塑料基地中的相容性，增强目标材料的力学性能；利用酚醛树脂、二核铝酸酯偶联剂对氮化硼改性复合粉体进行进一步改性，有效地解决了导热填料在塑料基底中易团聚的现象，实现其均匀分布，有助于形成均匀分布的交联网络，使所受应力分布均匀，减少应力集中点，增强目标材料的导热性能和力学性能。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种导热性能良好的塑料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将以重量份计的10份牛骨块、10份夏威夷果壳、5份废旧陶瓷块放入湿式球磨机中球磨4h，然后将其加入到其体积30倍的蒸馏水中，200rpm下煮沸1h，然后加入3份氢氧化钠，继续煮沸40min，过滤洗涤至中性后，加入到无水乙醇中，70℃下超声处理2h，过滤后放入烘箱中，在140℃下烘干后转移至炭化炉中，在真空氛围下1050℃下处理8h，然后通入氩气，并升温至1350℃，继续处理2h，以4℃/min的速率冷却至室温即可；
（2）将步骤（1）所得物利用硼酸进行改性，得到氮化硼改性复合粉末；
（3）将步骤（2）所得物加入到其体积10份的酚醛树脂溶液中，在加入0.5份二核铝酸酯偶联剂、3份聚甲基纤维素，在50℃、800rpm下搅拌处理2h，然后在80℃下，继续搅拌1h，最后在20℃下静置5h，过滤，在120℃下干燥；
（4）将80份聚碳酸酯、10份聚酰胺、20份聚丙烯在100℃下干燥10h，然后与步骤（3）所得物在2300rpm下混合10min，然后加入3份白蜡、2份邻苯二甲酸二辛脂、4份硬脂酸钠，继续混合5min后送入模具中模压成型，再经冷压、脱模即可。
进一步的，步骤（1）所述超声处理条件为150Hz。
进一步的，步骤（2）所述氮化硼改性复合粉末的制备方法为：与20份硼酸进行机械研磨50min，得到复合粉末，然后将所得复合粉末放入管式炉中，通入氨气，并以3℃/min的速率升温至350℃，烧结60min，然后继续升温至920℃，烧结50min，然后再以4℃/min的速率冷却至550℃，保温烧结60min，再继续降温至-4℃℃，加8MPa的压力将所得物破碎，并球磨至粒径为100nm，得到氮化硼改性复合粉末；
进一步的，步骤（3）所述酚醛树脂溶液为质量分数为20%的酚醛树脂乙醇溶液。
进一步的，步骤（4）所述模压成型的压力为105 kg/cm2，温度为230℃，时间为12min。
实施例2
一种导热性能良好的塑料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将以重量份计的15份牛骨块、15份夏威夷果壳、7份废旧陶瓷块放入湿式球磨机中球磨5h，然后将其加入到其体积40倍的蒸馏水中，250rpm下煮沸2h，然后加入4份氢氧化钠，继续煮沸45min，过滤洗涤至中性后，加入到无水乙醇中，75℃下超声处理3h，过滤后放入烘箱中，在142℃下烘干后转移至炭化炉中，在真空氛围下1055℃下处理9h，然后通入氩气，并升温至1355℃，继续处理3h，以5℃/min的速率冷却至室温即可；
（2）将步骤（1）所得物利用硼酸进行改性，得到氮化硼改性复合粉末；
（3）将步骤（2）所得物加入到其体积12份的酚醛树脂溶液中，在加入0.8份二核铝酸酯偶联剂、4份聚甲基纤维素，在52℃、900rpm下搅拌处理3h，然后在81℃下，继续搅拌2h，最后在25℃下静置7h，过滤，在122℃下干燥；
（4）将90份聚碳酸酯、15份聚酰胺、22份聚丙烯在105℃下干燥11h，然后与步骤（3）所得物在2400rpm下混合11min，然后加入4份白蜡、3份邻苯二甲酸二辛脂、5份硬脂酸钠，继续混合6min后送入模具中模压成型，再经冷压、脱模即可。
进一步的，步骤（1）所述超声处理条件为155Hz。
进一步的，步骤（2）所述氮化硼改性复合粉末的制备方法为：与22份硼酸进行机械研磨55min，得到复合粉末，然后将所得复合粉末放入管式炉中，通入氨气，并以4℃/min的速率升温至380℃，烧结70min，然后继续升温至930℃，烧结55min，然后再以5℃/min的速率冷却至570℃，保温烧结65min，再继续降温至-3℃，加9MPa的压力将所得物破碎，并球磨至粒径为150nm，得到氮化硼改性复合粉末；
进一步的，步骤（3）所述酚醛树脂溶液为质量分数为22%的酚醛树脂乙醇溶液。
进一步的，步骤（4）所述模压成型的压力为107kg/cm2，温度为232℃，时间为14min。
实施例3
一种导热性能良好的塑料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将以重量份计的20份牛骨块、20份夏威夷果壳、8份废旧陶瓷块放入湿式球磨机中球磨5h，然后将其加入到其体积50倍的蒸馏水中，300rpm下煮沸2h，然后加入5份氢氧化钠，继续煮沸50min，过滤洗涤至中性后，加入到无水乙醇中，80℃下超声处理3h，过滤后放入烘箱中，在145℃下烘干后转移至炭化炉中，在真空氛围下1060℃下处理10h，然后通入氩气，并升温至1360℃，继续处理3h，以6℃/min的速率冷却至室温即可；
（2）将步骤（1）所得物利用硼酸进行改性，得到氮化硼改性复合粉末；
（3）将步骤（2）所得物加入到其体积14份的酚醛树脂溶液中，在加入1份二核铝酸酯偶联剂、4份聚甲基纤维素，在55℃、1000rpm下搅拌处理3h，然后在82℃下，继续搅拌2h，最后在30℃下静置10h，过滤，在125℃下干燥；
（4）将100份聚碳酸酯、20份聚酰胺、25份聚丙烯在110℃下干燥12h，然后与步骤（3）所得物在2500rpm下混合12min，然后加入5份白蜡、4份邻苯二甲酸二辛脂、5份硬脂酸钠，继续混合10min后送入模具中模压成型，再经冷压、脱模即可。
进一步的，步骤（1）所述超声处理条件为160Hz。
进一步的，步骤（2）所述氮化硼改性复合粉末的制备方法为：与25份硼酸进行机械研磨60min，得到复合粉末，然后将所得复合粉末放入管式炉中，通入氨气，并以5℃/min的速率升温至400℃，烧结80min，然后继续升温至950℃，烧结60min，然后再以6℃/min的速率冷却至600℃，保温烧结70min，再继续降温至-1℃，加10MPa的压力将所得物破碎，并球磨至粒径为200nm，得到氮化硼改性复合粉末；
进一步的，步骤（3）所述酚醛树脂溶液为质量分数为25%的酚醛树脂乙醇溶液。
进一步的，步骤（4）所述模压成型的压力为108 kg/cm2，温度为235℃，时间为15min。
对比实施例1
本对比实施例相比于实施例2，省略了硼酸改性复合粉体的操作处理步骤，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例相比于实施例2，省略了步骤（3）的操作处理步骤，除此之外的方法步骤均相同。
性能测试：
导热性能测试：利用赛特拉姆导热系数仪测试各实施例和对比实施例所的样品的导热系数。
力学性能：按照ASTM D256测试各实施例和对比实施例所的样品的冲击强度，按照ASTM D638测试断裂应力，按照ASTM D790测试弯曲强度。
测试结果如表1所示：
表1
由表1可以看出，本发明制备的塑料具有较高的导热系数，其导热性能优异，同时其力学性能较好，拓宽了聚碳酸酯树脂的应用领域。

Claims (5)

1.一种导热性能良好的塑料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将以重量份计的10-20份牛骨块、10-20份夏威夷果壳、5-8份废旧陶瓷块放入湿式球磨机中球磨4-5h，然后将其加入到其体积30-50倍的蒸馏水中，200-300rpm下煮沸1-2h，然后加入3-5份氢氧化钠，继续煮沸40-50min，过滤洗涤至中性后，加入到无水乙醇中，70-80℃下超声处理2-3h，过滤后放入烘箱中，在140-145℃下烘干后转移至炭化炉中，在真空氛围下1050-1060℃下处理8-10h，然后通入氩气，并升温至1350-1360℃，继续处理2-3h，以4-6℃/min的速率冷却至室温即可；
（2）将步骤（1）所得物利用硼酸进行改性，得到氮化硼改性复合粉末；
（3）将步骤（2）所得物加入到其体积10-14份的酚醛树脂溶液中，在加入0.5-1份二核铝酸酯偶联剂、3-4份聚甲基纤维素，在50-55℃、800-1000rpm下搅拌处理2-3h，然后在80-82℃下，继续搅拌1-2h，最后在20-30℃下静置5-10h，过滤，在120-125℃下干燥；
（4）将80-100份聚碳酸酯、10-20份聚酰胺、20-25份聚丙烯在100-110℃下干燥10-12h，然后与步骤（3）所得物在2300-2500rpm下混合10-12min，然后加入3-5份白蜡、2-4份邻苯二甲酸二辛脂、4-5份硬脂酸钠，继续混合5-10min后送入模具中模压成型，再经冷压、脱模即可。
2.根据权利要求1所述的一种导热性能良好的塑料制备方法，其特征在于，步骤（1）所述超声处理条件为150-160Hz。
3.根据权利要求1所述的一种导热性能良好的塑料制备方法，其特征在于，步骤（2）所述氮化硼改性复合粉末的制备方法为：与20-25份硼酸进行机械研磨50-60min，得到复合粉末，然后将所得复合粉末放入管式炉中，通入氨气，并以3-5℃/min的速率升温至350-400℃，烧结60-80min，然后继续升温至920-950℃，烧结50-60min，然后再以4-6℃/min的速率冷却至550-600℃，保温烧结60-70min，再继续降温至-4℃～-1℃，加8-10MPa的压力将所得物破碎，并球磨至粒径为100-200nm，得到氮化硼改性复合粉末。
4.根据权利要求1所述的一种导热性能良好的塑料制备方法，其特征在于，步骤（3）所述酚醛树脂溶液为质量分数为20-25%的酚醛树脂乙醇溶液。
5.根据权利要求1所述的一种导热性能良好的塑料制备方法，其特征在于，步骤（4）所述模压成型的压力为105-108 kg/cm2，温度为230-235℃，时间为12-15min。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990002156A1 (en) * 1987-04-09 1990-03-08 General Electric Company Impact modified polyamide/aromatic polycarbonate blends
CN101973767A (zh) * 2010-11-17 2011-02-16 珲春先进陶瓷工程有限公司 氮化硼的制备方法
CN105503190A (zh) * 2015-12-19 2016-04-20 仇颖超 一种高导热动物骨炭材料的制备方法
CN106009592A (zh) * 2016-06-24 2016-10-12 浙江世博新材料股份有限公司 一种pc塑料合金材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990002156A1 (en) * 1987-04-09 1990-03-08 General Electric Company Impact modified polyamide/aromatic polycarbonate blends
CN101973767A (zh) * 2010-11-17 2011-02-16 珲春先进陶瓷工程有限公司 氮化硼的制备方法
CN105503190A (zh) * 2015-12-19 2016-04-20 仇颖超 一种高导热动物骨炭材料的制备方法
CN106009592A (zh) * 2016-06-24 2016-10-12 浙江世博新材料股份有限公司 一种pc塑料合金材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周文英: "《聚合物基导热复合材料》", 30 June 2017, 国防工业出版社 *

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