CN109233317A - 一种耐高温导热塑料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐高温导热塑料的制备方法,属于有机高分子化合物制备技术领域。本发明首先以蒙脱土、大理石为原料得到改性无机物,再通过发酵作用使芝麻油中的酯基与桃胶中的天然树脂以及改性无机矿物结合得到混合物,最后将混合物与偶联剂、助剂等放入熔融,制成导热聚乙烯塑料板材,本发明中苔藓根部分泌有机酸,对金属氧化物进行腐蚀,形成多孔结构,使得聚乙烯可入渗到金属氧化物内部,并对聚乙烯产生锚固作用,另外,金属氧化物表面粗糙,活化能降低,使得其易分散,不易团聚,卵磷脂作为活性基团通过发酵作用附着到无机物表面,提高交联密度,使得金属氧化物与聚乙烯相溶,具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐高温导热塑料的制备方法,属于有机高分子化合物制备技术领域。
背景技术
随着工业生产和科学技术发展,仪器和设备的热环境向高温方向迅速变化,此时电子设备产生的热量迅速积累,在使用环境温度下要使电子器件仍能可靠性地工作,及时散热能力成为影响其运行可靠性的重要因素。传统导热材料多为金属,由于耐腐蚀性很差,不易于成型加工,越发不能满足生活和生产对导热材料的要求,故而需要开发新型的导热功能材料。
塑料(又称为树脂)是一种用途非常广泛的高分子材料,其在多个领域如涂料、染料、粘合剂、纺织等诸多领域中具有非常重要的作用,从而在全球范围内应用量巨大,成为目前影响我们生活所必不可少的材料之一。在种类繁多的塑料之中,绝缘性导热塑料由于克服了金属材料的诸多缺陷,如绝缘性差、使用方便等,而大受欢迎,例如可用于电力工业、电子工业等领域中,从而有着越来越广泛的应用前景和潜力。
提高塑料导热性的途径一是合成材料本身就是具有较高导热性的树脂基体,如具有良好导热性能的聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等,但此类材料价格昂贵并且性能上缺乏稳定性。二是采用具有高导热填料填充塑料来实现,通常采用的填料有金属氧化物粉末、金属氮化物粉末、石墨粉末等导热材料填充赋予其导热性能。这种方法得到的导热塑料具有成本低、易加工、应用广的特点,但由于这两种物质的物理特性的差异,两相之间很难形成良好的接触,同时塑料基体和填料之间容易形成海岛型结构,无法形成很好的热量通道,导致热导率较低。由于这些填料自身导热性不高,制备高热导率材料时需要十分高的填充量,这不仅增加材料加工成型难度,同时还会损害其基本力学性能,使机械性能变差。此外,还存在易燃烧,材料不环保等缺陷,从而导致材料的应用范围有限。
因此,迫切需要研制出一种导热系数高、机械性能好、易加工成型、成本低的导热塑料及其制备方法。
发明内容
本发明主要解决的技术问题,针对目前常见的导热塑料的耐高温性较差,塑料基体和填料之间容易形成海岛型结构,无法形成很好的热量通道,导致热导率较低的缺陷,提供了一种耐高温导热塑料的制备方法。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种耐高温导热塑料的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
(1)将蒙脱土、大理石混合后放入粉碎机中粉碎1~2h,粉碎结束后过150目筛,收集过筛粉末,收集泥藻藓,用去离子水冲洗3~5遍,再将冲洗后的泥藻藓放入研磨机中研磨1~2h,收集得到研磨浆料;
(2)将上述研磨浆料与过筛粉末混合均匀,放入培养室中,静置培养1~2周后,得到培养物;
(3)将上述培养物、芝麻油、卵磷脂以及桃胶搅拌混合15~20min,得到混合物,将混合物倒入发酵罐中,同时向发酵罐中加入酵母菌菌悬液,密封发酵罐,并调整发酵罐内温度至30~40℃,发酵1~2周,得到发酵产物;
(4)将发酵产物、聚乙烯亚胺、苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃弹性体POE、聚乙烯亚胺、水混合均匀,置于高速混合机中混合60~100min,得到混合物料;
(5)将上述混合物料加入双螺杆挤出机中进行熔融混合,得到熔融物料,并将熔融物料注入定制的预成型模具中,待其自然冷却后脱模,得到坯体,将坯体在塑料压力成型机上以180~200℃的温度热压4~6min,制得3~4mm厚的导热聚乙烯塑料板材。
步骤(1)所述的蒙脱土、大理石的质量比为2︰3。
步骤(2)所述的研磨浆料与过筛粉末的质量比例为2︰1,培养室内温度为25~30℃,空气相对湿度为50~60%。
步骤(3)所述的培养物、芝麻油、卵磷脂以及桃胶的质量比为2︰3︰3︰2,加入的酵母菌菌悬液的质量为混合物质量的8~10%,浓度为107cfu/mL。
步骤(4)所述的发酵产物、聚乙烯亚胺、苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃弹性体POE、聚乙烯亚胺、水的质量比为20︰10︰1︰2︰2︰10,高速混合机的转速为500~600r/min。
步骤(5)所述双螺杆挤出机的喂料速度为10~20r/min,主机转速为40~50r/min,预成型模具的尺寸为15×20×10mm。
本发明的有益效果是:
(1)本发明首先以蒙脱土、大理石为原料,在培养室中使泥藻藓与无机矿物反应,得到改性无机矿物,再通过发酵作用使芝麻油中的酯基与桃胶中的天然树脂以及改性无机矿物结合得到混合物,最后将混合物与偶联剂、助剂等放入双螺杆挤出机中熔融,制成导热聚乙烯塑料板材,本发明将蒙脱土、大理石混合粉碎,这些无机矿石中含有氧化钙、氧化镁、氧化铝、氧化硅等大量金属氧化物,这些金属氧化物具有良好的导热性能,且成本低、易加工,接着在适宜的温度和湿度下,通过将这些高导热性的无机矿物和泥藻藓混合培养,利用培养过程中泥藻藓根部分泌的有机酸,对无机矿物中的金属氧化物进行生物微腐,使得金属氧化物表面被微腐而变得粗糙,形成多孔结构,有利于聚乙烯入渗到富含金属氧化物的无机矿物内部,使两者之间产生物理性的缠结,对聚乙烯产生锚固作用,使聚乙烯与金属氧化物结合的更加紧密,并通过金属氧化物的高导热性,在塑料基体中形成良好的导热通道,提高导热塑料的导热性能;
(2)另外,富含金属氧化物的无机矿物表面粗糙,活化能降低,因此分散性得到提高,不易团聚,因此,无机矿物与聚乙烯的接触面积增大,相容性更好,另外芝麻油中含有大量疏水性的酯基基团,在发酵的过程中,通过微生物的作用,将疏水性酯基引入到无机矿物表面,生成改性无机矿物,聚乙烯本身也为疏水性聚合物,因此两种物质因极性相似相溶原理,相容性进一步提升,卵磷脂作为一种富含活性基团的天然物质,通过发酵作用附着到无机物表面,可以促进无机物填料与聚乙烯之间的交联反应,提高交联密度,桃胶为天然树脂,与聚乙烯的相容性较高,通过发酵作用也能使得桃胶颗粒附着在无机矿物填料表面,进一步提高无机矿物填料与聚乙烯的相容性,而无机矿物本身耐热性极佳,它的加入使得本发明的导热塑料耐热性得到极大改善,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
按质量比为2︰3将蒙脱土、大理石混合后放入粉碎机中粉碎1~2h,粉碎结束后过150目筛,收集过筛粉末,收集泥藻藓,用去离子水冲洗3~5遍,再将冲洗后的泥藻藓放入研磨机中研磨1~2h,收集得到研磨浆料;将上述研磨浆料与过筛粉末按质量比例为2︰1混合均匀,放入培养室中,设置培养室内温度为25~30℃,空气相对湿度为50~60%,静置培养1~2周后,得到培养物;将上述培养物、芝麻油、卵磷脂以及桃胶按质量比为2︰3︰3︰2搅拌混合15~20min,得到混合物,将混合物倒入发酵罐中,同时向发酵罐中加入混合物质量8~10%的浓度为107cfu/mL的酵母菌菌悬液,密封发酵罐,并调整发酵罐内温度至30~40℃,发酵1~2周,得到发酵产物;将发酵产物、聚乙烯亚胺、苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃弹性体POE、聚乙烯亚胺、水按质量比为20︰10︰1︰2︰2︰10混合均匀,置于转速为500~600r/min的高速混合机中混合60~100min,得到混合物料;将上述混合物料加入喂料速度为10~20r/min,主机转速为40~50r/min的双螺杆挤出机中进行熔融混合,得到熔融物料,并将熔融物料注入定制的尺寸为15×20×10mm的预成型模具中,待其自然冷却后脱模,得到坯体,将坯体在塑料压力成型机上以180~200℃的温度热压4~6min,制得3~4mm厚的导热聚乙烯塑料板材。
实例1
按质量比为2︰3将蒙脱土、大理石混合后放入粉碎机中粉碎1h,粉碎结束后过150目筛,收集过筛粉末,收集泥藻藓,用去离子水冲洗3遍,再将冲洗后的泥藻藓放入研磨机中研磨1h,收集得到研磨浆料;将上述研磨浆料与过筛粉末按质量比例为2︰1混合均匀,放入培养室中,设置培养室内温度为25℃,空气相对湿度为50%,静置培养1周后,得到培养物;将上述培养物、芝麻油、卵磷脂以及桃胶按质量比为2︰3︰3︰2搅拌混合15min,得到混合物,将混合物倒入发酵罐中,同时向发酵罐中加入混合物质量8%的浓度为107cfu/mL的酵母菌菌悬液,密封发酵罐,并调整发酵罐内温度至30℃,发酵1周,得到发酵产物;将发酵产物、聚乙烯亚胺、苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃弹性体POE、聚乙烯亚胺、水按质量比为20︰10︰1︰2︰2︰10混合均匀,置于转速为500r/min的高速混合机中混合60min,得到混合物料;将上述混合物料加入喂料速度为10r/min,主机转速为40r/min的双螺杆挤出机中进行熔融混合,得到熔融物料,并将熔融物料注入定制的尺寸为15×20×10mm的预成型模具中,待其自然冷却后脱模,得到坯体,将坯体在塑料压力成型机上以180℃的温度热压4min,制得3mm厚的导热聚乙烯塑料板材。
实例2
按质量比为2︰3将蒙脱土、大理石混合后放入粉碎机中粉碎1h,粉碎结束后过150目筛,收集过筛粉末,收集泥藻藓,用去离子水冲洗4遍,再将冲洗后的泥藻藓放入研磨机中研磨1h,收集得到研磨浆料;将上述研磨浆料与过筛粉末按质量比例为2︰1混合均匀,放入培养室中,设置培养室内温度为27℃,空气相对湿度为55%,静置培养1周后,得到培养物;将上述培养物、芝麻油、卵磷脂以及桃胶按质量比为2︰3︰3︰2搅拌混合17min,得到混合物,将混合物倒入发酵罐中,同时向发酵罐中加入混合物质量9%的浓度为107cfu/mL的酵母菌菌悬液,密封发酵罐,并调整发酵罐内温度至35℃,发酵1周,得到发酵产物;将发酵产物、聚乙烯亚胺、苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃弹性体POE、聚乙烯亚胺、水按质量比为20︰10︰1︰2︰2︰10混合均匀,置于转速为550r/min的高速混合机中混合80min,得到混合物料;将上述混合物料加入喂料速度为15r/min,主机转速为45r/min的双螺杆挤出机中进行熔融混合,得到熔融物料,并将熔融物料注入定制的尺寸为15×20×10mm的预成型模具中,待其自然冷却后脱模,得到坯体,将坯体在塑料压力成型机上以190℃的温度热压5min,制得3mm厚的导热聚乙烯塑料板材。
实例3
按质量比为2︰3将蒙脱土、大理石混合后放入粉碎机中粉碎2h,粉碎结束后过150目筛,收集过筛粉末,收集泥藻藓,用去离子水冲洗5遍,再将冲洗后的泥藻藓放入研磨机中研磨2h,收集得到研磨浆料;将上述研磨浆料与过筛粉末按质量比例为2︰1混合均匀,放入培养室中,设置培养室内温度为30℃,空气相对湿度为60%,静置培养2周后,得到培养物;将上述培养物、芝麻油、卵磷脂以及桃胶按质量比为2︰3︰3︰2搅拌混合20min,得到混合物,将混合物倒入发酵罐中,同时向发酵罐中加入混合物质量10%的浓度为107cfu/mL的酵母菌菌悬液,密封发酵罐,并调整发酵罐内温度至40℃,发酵2周,得到发酵产物;将发酵产物、聚乙烯亚胺、苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃弹性体POE、聚乙烯亚胺、水按质量比为20︰10︰1︰2︰2︰10混合均匀,置于转速为600r/min的高速混合机中混合100min,得到混合物料;将上述混合物料加入喂料速度为10r/min,主机转速为50r/min的双螺杆挤出机中进行熔融混合,得到熔融物料,并将熔融物料注入定制的尺寸为15×20×10mm的预成型模具中,待其自然冷却后脱模,得到坯体,将坯体在塑料压力成型机上以200℃的温度热压6min,制得4mm厚的导热聚乙烯塑料板材。
对比例 以苏州市某公司生产的导热塑料作为对比例 对本发明制得的耐高温导热塑料和对比例中的导热塑料进行检测,检测结果如表1所示:
拉伸强度测定
按照GB/T1040.2-2006标准,使用拉伸强度测量仪进行测试。
抗冲击强度测定
按照标准GB/T1843-2008进行测试。
导热系数的测定
按照GB/T10295-2008标准,使用热导测量仪进行测试。
表1性能测定结果
根据表1中数据可知,本发明制得的耐高温导热塑料机械性能好,耐高温性强,且易加工成型、成本低,可有效延长元件使用寿命,具有十分广泛的工业化应用前景和市场价值。
Claims (6)
1.一种耐高温导热塑料的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
(1)将蒙脱土、大理石混合后放入粉碎机中粉碎1~2h,粉碎结束后过150目筛,收集过筛粉末,收集泥藻藓,用去离子水冲洗3~5遍,再将冲洗后的泥藻藓放入研磨机中研磨1~2h,收集得到研磨浆料;
(2)将上述研磨浆料与过筛粉末混合均匀,放入培养室中,静置培养1~2周后,得到培养物;
(3)将上述培养物、芝麻油、卵磷脂以及桃胶搅拌混合15~20min,得到混合物,将混合物倒入发酵罐中,同时向发酵罐中加入酵母菌菌悬液,密封发酵罐,并调整发酵罐内温度至30~40℃,发酵1~2周,得到发酵产物;
(4)将发酵产物、聚乙烯亚胺、苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃弹性体POE、聚乙烯亚胺、水混合均匀,置于高速混合机中混合60~100min,得到混合物料;
(5)将上述混合物料加入双螺杆挤出机中进行熔融混合,得到熔融物料,并将熔融物料注入定制的预成型模具中,待其自然冷却后脱模,得到坯体,将坯体在塑料压力成型机上以180~200℃的温度热压4~6min,制得3~4mm厚的导热聚乙烯塑料板材。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温导热塑料的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的蒙脱土、大理石的质量比为2︰3。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温导热塑料的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的研磨浆料与过筛粉末的质量比例为2︰1,培养室内温度为25~30℃,空气相对湿度为50~60%。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温导热塑料的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的培养物、芝麻油、卵磷脂以及桃胶的质量比为2︰3︰3︰2,加入的酵母菌菌悬液的质量为混合物质量的8~10%,浓度为107cfu/mL。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温导热塑料的制备方法,其特征在于:步骤(4)所述的发酵产物、聚乙烯亚胺、苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃弹性体POE、聚乙烯亚胺、水的质量比为20︰10︰1︰2︰2︰10,高速混合机的转速为500~600r/min。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温导热塑料的制备方法,其特征在于:步骤(5)所述双螺杆挤出机的喂料速度为10~20r/min,主机转速为40~50r/min,预成型模具的尺寸为15×20×10mm。
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105647088A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-06-08 | 清远南方新特材料研究院有限公司 | 一种导热塑料及其制备方法 |
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---|---|---|---|---|
CN105647088A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-06-08 | 清远南方新特材料研究院有限公司 | 一种导热塑料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
潘鹏宇: "探究不同条件对苔藓分泌物酸性的影响", 《少儿科技》 * |
牟涛等: "大理石表面微生物诱导碳酸钙覆膜", 《非金属矿》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111645319A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-09-11 | 哈尔滨坤程科技有限公司 | 一种光固化3d打印液及其制备系统与方法 |
CN111645319B (zh) * | 2020-07-09 | 2022-07-05 | 北京融通信联科技有限公司 | 一种光固化3d打印液及其制备系统与方法 |
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