CN114126823A - 壳体部件、壳体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及壳体部件、壳体和电子设备。根据本发明的壳体部件包括第一层，所述第一层由第一组合物模塑成型，所述第一组合物包含a1)50‑90重量%的第一无定形聚合物和b1)10‑50重量%的第一导热填料，所述第一组合物具有4‑40 W/(m*K)的热导率(TC1)，第二层，所述第二层由第二组合物模塑成型，所述第二组合物包含a2)50‑90重量%的第二无定形聚合物和b2)10‑50重量%的第二导热填料，所述第二组合物具有0.5‑10 W/(m*K)的热导率(TC2)，并且所述第二层通过使所述第一层的至少一个区域不被所述第二层包覆成型而在所述第一层之上模塑成型，以使所述第一层的至少一个区域暴露于至少一个热源，其中，TC1比TC2大至少2 W/(m*K)，a1和b1的量基于第一组合物的总重量计，a2和b2的量基于第二组合物的总重量计，并且所述热导率根据ASTM E1461‑01在面内测量。本发明中提供的壳体部件具有高散热效率和机械性质以及高尺寸稳定性。

Description

壳体部件、壳体及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子设备中使用的壳体部件和壳体，特别涉及由聚碳酸酯组合物模塑成型的壳体部件，以及其制备方法。
背景技术
在电子工业中，电子设备越来越紧凑，这意味着越来越多的电子元件被集成到越来越小的壳体中。壳体对于保护集成在电子设备内的电子元件是必要的。通常，这些电子元件在它们工作时产生大量的热量。因此，制备此类壳体的挑战之一是确保由电子元件产生的热量被有效地驱散以避免过热。
US 20130216799 A1公开了一种部件组合件，其包括含有第一聚合物组合物的第一部件和含有第二聚合物组合物的第二部件，两种组合物均包含半结晶聚合物和任选的一种或多种其它组分，第一部件和第二部件通过第一聚合物组合物与第二聚合物组合物之间的界面彼此紧固，其中所述界面没有机械互锁构件，并且第二聚合物组合物的热导率(TC2)以TC2/TC1为至少1.5的因子高于第一聚合物组合物的热导率(TC1)。
US 5114791 A公开了双组分注塑成型制品(其中聚芳硫醚(PAS)，优选聚苯硫醚(PPS)作为至少一种组分存在)以及它们的生产方法，并且PAS可以是无定形和(部分)结晶的并以填充和未填充的形式使用。高度填充的(部分)结晶聚芳硫醚优选用于芯体。除了聚芳硫醚以外，(部分)结晶和无定形的热塑性塑料可用作另外的组分。
在WO 2018/164666 Al中，公开了用于制备两种不同组合物的热塑性部件的双射注塑成型(two shot injection molding)方法，第二注射组合物具有比第一注射组合物高的热导率，并且模腔表面温度大于70℃，优选70-100℃。在WO 2018/164666 Al中，第二聚合物以第二聚合物的组合物的90-30重量%的量包含至少一种半结晶热塑性塑料。
US 8,372,495 B2公开了一种以分层构型形成的用于电子设备或其它物体的壳体。该外壳/壳体可以具有由第一材料形成的第一层和第二层。该外壳还可包括由第二材料形成的芯体。其中第一层可以结合到芯体的顶表面，第二层可以结合到芯体的底表面。
US 2017/0203551 A1公开了一种用于电子设备的壳体，包括：包含第一热塑性材料的实心芯层；位于所述芯层的第一侧上的包含第二热塑性材料的第一表层；位于所述芯层的与第一侧相对的第二侧上的包含第二热塑性材料的第二表层；其中所述芯层具有大于等于0.1 W/mK的贯通面热导率(through plane thermal conductivity)；并且其中所述芯层的厚度是所述壳体的总厚度的30%至75%。
对于高功率电子设备，在本领域中存在对具有高机械性质、高散热效率和高尺寸稳定性的新的壳体部件和壳体的工业需求。
发明内容
本发明的一个目的是提供优选地满足上述需求的壳体部件。根据本发明的壳体部件包括第一层，所述第一层由第一组合物模塑成型，所述第一组合物包含a1) 50-90重量%的第一无定形聚合物和b1) 10-50重量%的第一导热填料，所述第一组合物具有4-40 W/(m*K)的热导率(TC1)，第二层，所述第二层由第二组合物模塑成型，所述第二组合物包含a2) 50-90重量%的第二无定形聚合物和b2) 10-50重量%的第二导热填料，所述第二组合物具有0.5-10 W/ (m*K)的热导率(TC2)，所述第二层通过使所述第一层的至少一个区域不被第二层包覆成型而在所述第一层之上模塑成型，以使所述第一层的至少一个区域暴露于至少一个热源，其中，TC1比TC2大至少2 W/ (m*K)，a1和b1的量基于所述第一组合物的总重量计，a2和b2的量基于所述第二组合物的总重量计，并且所述热导率根据ASTM E1461-01在面内测量。
本发明的另一个目的是提供优选地满足上述需求的制备根据本发明的壳体部件的方法。该方法包括以下步骤：在第一模腔中用第一组合物将第一层模塑成型，和通过使所述第一层的至少一个区域不被第二层包覆成型而在第二模腔中在第一层之上用第二组合物将第二层模塑成型，以使所述第一层的至少一个区域暴露于至少一个热源。
本发明的另一个目的是提供优选地满足上述需求的壳体。该壳体包括根据本发明的壳体部件。在壳体中，根据本发明的壳体部件优选地用作壳体的底部部件，并且相应地，壳体优选地还包括覆盖部件，并且覆盖部件由任何合适的材料制成，并且优选地由热塑性聚合物制成，并且可替代地，其可以是根据本发明的壳体部件。
本发明的另一个目的是提供优选地满足上述需求的电子设备。该电子设备包括壳体，该壳体包括根据本发明的壳体部件，并且该电子设备还包括安装在壳体中的至少一个电子元件，该电子元件在工作时产生热量。
优选地，包含在第一组合物中的第一无定形聚合物和包含在第二组合物中的第二无定形聚合物是相同的。优选地，第一无定形聚合物和/或第二无定形聚合物是聚碳酸酯，更优选芳族聚碳酸酯。
优选地，第一组合物和第二组合物各自独立地包含分别基于第一组合物和/或第二组合物的总重量计小于5重量%、更优选小于3重量%、进一步更优选小于1重量%的半结晶聚合物或结晶聚合物，并且最优选不含半结晶聚合物或结晶聚合物。
第一组合物和第二组合物中所含的导热填料可以相同或不同。优选地，基于b1)的总重量计，至少50重量%的b1)选自氮化硅、氮化铝、氮化硼、石墨、陶瓷填料及其任何混合物，和更优选地选自石墨和陶瓷填料。
优选地，基于b1)的总重量计，至少50重量%的b2)选自氢氧化镁、滑石、勃姆石氢氧化铝、水铝石氢氧化铝、三水铝石氢氧化铝、碳酸钙、云母、氧化钡、硫酸钡、硅酸钙、氧化锆、氧化硅、玻璃珠、氧化镁铝、碳酸钙镁、陶瓷涂覆的石墨、粘土及其任何混合物，和更优选地是滑石。
优选地，电子设备中的至少一个电子元件在工作时作为至少一个热源产生热量。
优选地，第一层的未被第二层包覆成型的区域包括至少一个散热器(heat sink)，并且该散热器优选地与至少一个热源耦合。优选地，散热器包括至少一个散热片(fin)。热源可以是电子元件，例如电子芯片。散热器优选地通过热界面材料与热源耦合。
根据本发明的壳体部件包括由包含无定形聚合物和热导率的不同组合物模塑成型的两个层。具有相对较高热导率的第一层暴露于热源，并以高效率将热量从热源驱散到具有相对较低热导率的第二层，并且这样的第二层将热量驱散到环境，并且还有助于高的尺寸稳定性和良好的机械性质。含有第一无定形聚合物的第一组合物与含有第二无定形聚合物的第二组合物在它们的界面处很好地紧固。根据本发明的解决方案确保了壳体部件具有高的散热效率、良好的尺寸稳定性和机械性质。
附图说明
图1示出了根据本发明制备的壳体部件的第一层的一个实施方案。
图2示出了根据本发明制备的壳体部件的第二层的一个实施方案。
图3示出了根据本发明制备的壳体部件的一个实施方案。
在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项目。
具体实施方式
现在为了说明而非限制的目的描述本发明。
壳体部件
根据本发明的壳体部件包括第一层，所述第一层由第一组合物模塑成型，所述第一组合物包含a1) 50-90重量%、优选60-80重量%、更优选60-70重量%的第一无定形聚合物和b1) 10-50重量%、优选20-40重量%、更优选30-40重量%的第一导热填料，所述第一组合物具有4-40 W/ (m*K)、优选4.5-30 W/ (m*K)、更优选5-20 W/ (m*K)、最优选6-18 W/ (m*K)的热导率(TC1)，第二层，所述第二层由第二组合物模塑成型，所述第二组合物包含a2) 50-90重量%、优选50-80重量%、更优选55-80重量%的第二无定形聚合物和b2) 10-50重量%、优选20-50重量%、更优选20-45重量%的第二导热填料，所述第二组合物具有0.5-10 W/ (m*K)、优选0.6-8 W/ (m*K)、更优选0.8-5 W/ (m*K)、最优选1-4 W/ (m*K)的热导率(TC2)，所述第二层通过使所述第一层的至少一个区域不被第二层包覆成型而在所述第一层之上模塑成型，以使所述第一层的至少一个区域暴露于至少一个热源，其中，TC1比TC2大至少2 W/(m*K)，优选大至少3 W/ (m*K)，a1和b1的量基于所述第一组合物的总重量计，a2和b2的量基于所述第二组合物的总重量计，并且所述热导率根据ASTM E1461-01在面内测量。
根据本发明的壳体部件的第一组合物和第二组合物都包含无定形聚合物和导热填料，并且优选还包含一种或多种添加剂。
第一无定形聚合物和第二无定形聚合物都独立地优选为无定形聚碳酸酯，更优选为芳族聚碳酸酯，和/或无定形聚酯，以及它们的共聚物和其共混物。术语“聚碳酸酯”要理解为既指均聚碳酸酯又指共聚碳酸酯。
第一无定形聚合物和第二无定形聚合物优选是相同的，由此可以增强第一层与第二层之间的界面粘合能。第一无定形聚合物和第二无定形聚合物在特定应用中也可以由于诸如成本、机械性质、热释放、电子效应或磁效应等原因而不同。优选地，第一无定形聚合物和第二无定形聚合物独立地为聚碳酸酯，更优选芳族聚碳酸酯。
优选地，第一组合物和第二组合物各自独立地包含分别基于第一组合物和/或第二组合物的总重量计小于5重量%、更优选小于3重量%、特别更优选小于1重量%的半结晶聚合物或结晶聚合物，并且最优选不含半结晶聚合物或结晶聚合物。
根据本发明的第一导热填料和第二导热填料是可以分别分散在第一组合物和第二组合物中以改善相应组合物的热导率的任何材料。
优选地，基于第一导热填料的总重量计，至少50重量%、优选至少60重量%、更优选至少80重量%的第一导热填料选自氮化硅、氮化铝、氮化硼、石墨、陶瓷填料及其任何混合物，并且更优选地选自石墨，特别是膨胀石墨，以及陶瓷填料。
石墨优选以纤维、棒、珠、空心珠、薄片和/或粉末的形式使用，在每种情况下为聚集或附聚形式，优选在第一组合物的制备中为薄片形式。
根据本发明的石墨的薄片形式是指具有扁平几何形状的颗粒。此类颗粒可能又经历了聚集或附聚以形成结构体。因此，此类颗粒的高度小于500 nm，优选小于200 nm，和更优选小于100 nm，并且与颗粒的宽度或长度相比通常小得多。此类颗粒的形状可以是弯曲的、曲线的、波纹的或以其它方式变形的。颗粒的长度尺寸可以通过标准方法，例如通过电子显微镜来测定。
石墨优选具有特征在于D (0.9)的至少1 mm、优选至少1.2 mm、更优选至少1.4 mm和还更优选至少1.5 mm的粒度分布。同样优选地，石墨具有特征在于D (0.5)的至少400μm、优选至少600μm、更优选至少750μm和还更优选至少850μm的粒度分布。同样优选地，石墨优选具有特征在于D (0.1)的至少100μm、优选至少150μm、更优选至少200μm和还更优选至少250μm的粒度分布。特征值D (0.1)、D (0.5)和D (0.9)根据DIN 51938通过筛分分析测定。
石墨优选具有使用二甲苯测定的2.0 g/cm3至2.4 g/cm3、优选2.1 g/cm3至2.3 g/cm3、和更优选2.2 25 g/cm3至2.27 g/cm3的密度。
优选地，处理前的石墨具有根据ASTM E1461-01测量的平行于基面的250-400 W/(m*K)范围内和垂直于基面的6-8 W/ (m*K)范围内的热导率。
优选地，处理前的石墨具有平行于基面的大约0.001Ω*cm和垂直于基面的小于0.1Ω*cm的电阻率(electrical resistor)。
商业上可获得的石墨尤其是来自SGL Carbon GmbH的Ecophit® GFG 5、Ecophit® GM 50、Ecophit® GFG 200、Ecophit® GFG 350、Ecophit® GFG 500、Ecophit® GFG900、Ecophit® GFG 1200，来自TIMCAL Ltd.的TIM-REX® BNB9O、TIMREX® KS5-44、TIMREX® KS6、TIM-REX® KS150、TIMREX® SFG44、TIMREX® SFG150、TIMREX® C-THERMTM001和TIMREX®C-THERMTM 011，来自Graphit Kropfmühl AG的SC 20 O、SC 4000 O/SM和SC8000 O/SM，来自H.C. Carbon GmbH的Mechano-Cond 1、Mechano-Lube 2和Mechano -Lube4G，来自Nordmann Rassmann GmbH的Nord-Min 251和Nord-Min 560T，以及来自AsburyCarbons的ASBURYA99、Asbury 230U和Asbury 3806。
根据本发明的膨胀石墨具有通过特定处理而分开的独立基面，这导致石墨的体积增加，优选增加200至400倍。膨胀石墨的生产尤其描述于文献U.S. . No. 1,137,373 A、U.S. Pat. No. 1,191,383 A和U.S. Pat. No. 3,404,061 A中。根据本发明的膨胀石墨优选具有根据ASTM D3037通过氮吸附作为BET表面积测定的相对较高的比表面积，例如BET表面积为≥5 m2/g，优选≥10 m2/g和更优选≥18 m2/g。
第一层的未被第二层包覆成型的区域用于暴露于至少一个热源。热源可以是电子芯片或其它电子元件，例如电子电阻器，它们在工作时产生热量。
优选地，第一层的未被第二层包覆成型的区域包括至少一个散热器，并且这样的散热器进一步优选地包括至少一个散热片。这样的散热器和散热片位于第一层的与第一层被第二层包覆成型的另一侧相对的一侧。优选地，此类热源中的至少一个通过例如热界面材料与散热器中的至少一个耦合。
优选地，由第一组合物制成的第一层具有至少1.5 mm、更优选至少2 mm的厚度。当优选地在第一层的未被第二层包覆成型的区域中存在至少一个散热器时，将这样的散热器的高度与第一层的厚度分开计算。
根据本发明的术语热导率(TC)是指在最大面内热导率方向上的面内热导率。在本发明中，组合物的TC如下测量：1)用于测量的组合物样品为80 mm × 80 mm × 2 mm，用装备有适当尺寸的方形模具和位于方形模具一侧的80 mm宽和1 mm高的薄膜浇口的注塑机制备，和2)测定面内和平行于注塑成型方向的方向上的热扩散率(α)、密度(ρ)和热容(Cp)。面内和平行于注塑成型方向的方向上的热扩散率(α，cm2/s)根据ASTM El461-01使用Nanoflash LFA 447氙气闪光(xenon flash)装置(Netzsch Group)来测定。3)使用相同的Nanoflash LFA 447氙气闪光装置并采用W. Nunes dos Santos, P. Mummery和A.Wallwork, Polymer Testing 14 (2005), 628-634所描述的程序，通过与具有已知热容的参比样品(Pyroceram 9606)进行比较来测定用于测量的组合物样品的热容(Cp)。使用水浸法(ASTM D792)测定密度。4)三个值(α、ρ和Cp)的乘积根据下式(1)给出了贯通面的热导率：
TC=α × ρ× Cp　　　　　　式(1)
本发明中提及的任何TC的所有值都在20℃下测量并以W/ (m*K)表示。
第二导热填料具有0.5-10 W/ (m*K)的TC。优选地，基于第二导热填料的总重量计，至少50重量%、优选60重量%、更优选80重量%的第二导热填料选自氢氧化镁(Mg(OH)2)、滑石(H2Mg3(SiO3)4)、勃姆石氢氧化铝(γ-A1O(OH))、水铝石氢氧化铝(α-A1O(OH))、三水铝石氢氧化铝(Al(OH)3)、碳酸钙(CaCO3)、云母、氧化钡(BaO)、硫酸钡(BaSO4)、硅酸钙(CaSiO3)、氧化锆(ZrO2)、氧化硅(SiO2)、玻璃珠、氧化镁铝(MgO·xAl2O3)、碳酸钙镁CaMg(CO3)2、陶瓷涂覆的石墨、粘土及其任何混合物，并且更优选是滑石。
第二导热填料优选以微粒或纤维形式存在。在第二导热填料为微粒形式的情况下，第二导热填料的最大平均粒度优选小于300微米(μm)，和更优选小于200μm，例如，用AccuSizer Model 780A (Particle Sizing Systems, Santa Barbara, Calif.)根据激光衍射型粒径分布用Selas Granulometer“型号920”或Coulter K.K.生产的激光衍射散射方法粒径分布测量设备“LS-230”测量的那样。优选地，平均粒度为1μm至100μm，和更优选地为5μm至60μm。根据本发明，也可以使用具有多峰尺寸分布的颗粒或粒料形式的第二导热填料。
第二导热填料优选包含具有不同粒度的滑石，和更优选平均粒度为1至500微米(μm)的滑石，所述平均粒度根据DIN 51938通过筛分分析测定。这里所指的平均粒度是指滑石单晶或单晶附聚物在其任何维度下的平均尺寸。
第一导热填料和第二导热填料的表面都可以用偶联剂处理，以改善它们与它们相应的无定形聚合物之间的界面结合。偶联剂的实例包括硅烷系列、钛酸酯系列、锆酸酯系列、铝酸酯系列和铝锆酸酯系列偶联剂。可用的偶联剂包括金属氢氧化物和醇盐，包括周期表的Ma至VIIIa、Ib、IIb、Mb和IVb族的那些和镧系元素。具体的偶联剂是选自Ti、Zr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al和B的金属的金属氢氧化物和醇盐。
第一组合物和第二组合物各自优选包含一种或多种添加剂。根据本发明的添加剂可以是除上述导热填料之外的任何已知其在工业中制备热塑性模塑组合物的功能的添加剂。这些包括润滑剂、脱模剂，例如季戊四醇四硬脂酸酯、抗静电剂、抗氧化剂、热稳定剂、水解稳定剂、抗冲改性剂、增强剂、着色剂或颜料、以及阻燃剂、防滴剂或阻燃增效剂中的任何一种或多种。根据工业上的常识，添加剂可以以有效量使用，优选以相对于相应组合物的总重量计0.01至30重量%的总量使用。
用于制备根据本发明的壳体部件的第一组合物和第二组合物可以通过将相应的导热填料以及其它组分例如添加剂分散在相应的无定形聚合物中而获得，所述导热填料处于为组合物提供所需的热导率的浓度。
壳体
壳体包括根据本发明的壳体部件。优选地，根据本发明的壳体部件用作壳体的底部部件，并且相应地，壳体还包括覆盖部件。覆盖部件可以由任何合适的材料制成，优选例如聚碳酸酯，特别是芳族聚碳酸酯、ABS或芳族聚碳酸酯/ ABS共混物。
电子设备
根据本发明的电子设备包括根据本发明的壳体和安装在壳体中的至少一个热源，即，电子元件，例如电子芯片或电子电阻器。这样的电子元件在工作时产生热量，并且第一层的未被第二层包覆成型的区域的至少一部分暴露于这样的电子元件，并且接收这种热量并将这种热量传递至壳体的第二层，然后第二层将热量传递至环境。
优选地，如果第一层在未被第二层包覆成型的区域处具有散热器，则这样的电子元件例如通过热界面材料与该散热器耦合。更优选地，如果散热器包括至少一个散热片，其增加散热效率。
根据本发明的优选电子设备是网络路由器、无线接入点装置、电动工具、汽车多媒体显示器或播放器等。
电子设备的电子元件，例如电子芯片，可以安装在由(如果有的话，尤其是)根据本发明的覆盖部件和壳体部件形成的空间内。
制备壳体部件的方法
根据本发明的制备壳体部件的方法包括以下步骤：在第一模腔中用第一组合物将第一层模塑成型，和通过使所述第一层的至少一个区域不被第二层包覆成型而在第二模腔中在第一层之上用第二组合物将第二层模塑成型，以使所述第一层的至少一个区域暴露于至少一个热源。
壳体部件优选地用注塑机制备，所述注塑机具有一个注射单元和每个模具具有一个腔体的两个模具，或者具有两个腔体的一个模具，第一腔体用于将第一层模塑成型，而第二腔体用于将第二层模塑成型。因此，壳体部件优选地根据以下步骤来制备：在第一腔体中用第一组合物将第一层模塑成型，将第一层转移到第二腔体中，和通过使所述第一层的至少一个区域不被第二层包覆成型而在第二腔体中在第一层之上用第二组合物将第二层包覆成型，以使所述第一层的至少一个区域暴露于至少一个热源。
在根据本发明的制备壳体部件的方法中，用于熔融第一组合物的温度为260-330℃，优选为270-320℃，更优选为280-310℃，并且用于熔融第二组合物的温度为260-320℃，优选为270-310℃，和更优选为280-300℃。
在根据本发明的制备壳体部件的方法中，用于将第一层模塑成型的模腔表面温度为60-90℃，优选为65-85℃，更优选为70-85℃，并且用于将第二层模塑成型的模腔表面温度为80-130℃，优选为85-125℃，和更优选为90-120℃。
附图
参考以下实施例，将详细描述本发明。这些实施例仅用于说明的目的，而非意在限制本发明的范围。
图1示出了根据本发明制备的壳体部件的第一层的一个实例。
如图1中所示，层100是根据本发明的壳体部件的第一层，其由第一组合物模塑成型。层100包括散热器110。散热器110是第一层100的突起。散热器100用于与工作时产生热量的电子元件耦合。散热器110还包括散热片130。散热器110和散热片130被设计和模塑成型以用于更有效地收集、传递和驱散热量。
构件120是与壳体部件的第二层中的相应构件(例如，如图2中所示的杆构件(poleelements)210)耦合的孔，用于进一步将壳体部件的第一层和第二层紧固在一起。
图2示出了根据本发明制备的壳体部件的第二层200的一个实例。
如图2中所示，杆结构构件210用于与壳体部件的第一层中的相应构件(例如，如图1中所示的构件120)耦合，以用于将第一层和第二层紧固在一起。
图3示出了根据本发明制备的壳体部件300的一个实例。
壳体部件300是第一层100和第二层200的组合件。在壳体部件300的制备中，首先在第一注射模腔中将第一层100模塑成型，然后将第一层100转移到第二注射模腔，在第二注射模腔中将第二层200模塑成型。如图3中所示，第二层200在第一层100的一侧上模塑成型，但使第一层100的另一侧未被第二组合物包覆成型，所述另一侧具有散热器和散热片。当将第二层200模塑成型时，杆构件210被模塑成型并与第一层100的构件120耦合。
实施例
图3中所示的壳体部件由不同的组合物制成，并作为根据本发明的实施例进行测试。
实施例中使用的原料
为了制备本发明实施例和对比例的样品，从下面列出的材料中选择不同材料的组合。
Figure 474346DEST_PATH_IMAGE001
。
用于制备壳体部件的机器：
壳体部件样品用具有一个注射单元和两个模腔的注塑机制备，并且第一模腔用于将第一层模塑成型，而第二模腔用于将第二层模塑成型。
实施例中使用的注塑机是Sumitomo SE 180DU–C450，锁模力为180吨。
壳体部件的制备
用于熔融第一组合物的温度为310℃，并且模腔表面温度为80℃。
在将第一层模塑成型之后，将第二模具设置在注塑机中，将第一层重新定位在注塑机的第二模腔中。
用于熔融第二组合物的温度为300℃，并且第二模腔表面温度为90℃。
通过使第一层的一侧暴露于至少一个热源而在第二模腔中在第一层之上将第二层模塑成型。
测试方法：
1. 跌落测试方法(无包装跌落方法).
用所制备的壳体部件样品从0.75 m高度的六次随机跌落进行测试。如果第一层和第二层分离，则测试结果记录为“分离”，这意味着第一层与第二层之间的内聚力弱，否则记录为“否”，这意味着第一层与第二层之间的内聚力是可接受的。如果壳体部件破裂但未破裂成若干个部分，则测试结果记录为“破裂”，如果壳体部件破裂成若干个部分，则测试结果记录为“严重破裂”，如果壳体部件未破裂，则测试结果记录为“否”，这意味着壳体部件的机械性质是可接受的。“破裂”和“严重破裂”都意味着壳体部件的机械性质是不可接受的。
2. 散热性能测试方法.
如本发明的图3中所示，将5W电阻器400用作热源，并且电阻器400与热界面材料一起粘附在第一层的散热器110之一的顶表面上。然后，在23℃的环境温度下，将壳体部件放置在腔室(尺寸：长1000mm，宽700mm，高800mm)地面上方580mm的中心处(散热片向下)。当电阻器400工作时(整个电子电路未在图3中示出)，电阻器400的工作温度逐渐升高，然后达到稳定的最高温度。
在实际的工业应用中，可接受的稳定最高工作温度低于集成在壳体中的所有元件的最低可耐受温度。在根据本发明的实施例中，测试是为了比较对比例与本发明实施例之间的壳体部件的散热性能。
本发明实施例和对比例的测试结果列于表1中。
表1 本发明实施例和对比例
Figure 453804DEST_PATH_IMAGE002
在所有的本发明实施例1、2、3和4中制备的壳体部件样品均显示出如表1中所示的良好散热性能，其中各自的稳定最高工作温度低于75℃，并且第一层与第二层之间具有良好的内聚力，如没有破裂或分离的测试结果所示那样。除此之外，用第二组合物制备的第二层具有改善的机械强度和表面质量，例如高尺寸稳定性。
在对比例1中，第一层和第二层都是用具有1.0 W/ (m*K)的相对低热导率的组合物C4制备的，这意味着TC1与TC2之间的差值为零。结果是，对比例1中的壳体部件显示出不良的散热性能，如表1中126.2℃的稳定最高工作温度所指示的那样。
在对比例2中，第一层和第二层都是用具有16.0 W/ (m*K)的热导率的组合物C1制备的，这意味着TC1与TC2之间的差值为零。结果是，对比例2中制成的壳体部件显示出较低的机械强度，如表1中的“严重破裂”所指示的那样。除此之外，对比例2中壳体部件的表面质量差。
以上仅是本发明的优选实施例，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明范围的情况下，可以对本发明的组合物和方法进行各种修改和变化。参考本说明书中的公开内容，本领域技术人员还可以得到其它实例。本说明书和实施例应当仅被认为是说明性的，并且本发明的真实范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.壳体部件，其包括
第一层，所述第一层由第一组合物模塑成型，所述第一组合物包含a1) 50-90重量%的第一无定形聚合物和b1) 10-50重量%的第一导热填料，所述第一组合物具有4-40 W/ (m*K)的热导率(TC1)，
第二层，所述第二层由第二组合物模塑成型，所述第二组合物包含a2) 50-90重量%的第二无定形聚合物和b2) 10-50重量%的第二导热填料，所述第二组合物具有0.5-10 W/(m*K)的热导率(TC2)，并且
所述第二层通过使所述第一层的至少一个区域不被所述第二层包覆成型而在所述第一层之上模塑成型，以使所述第一层的至少一个区域暴露于至少一个热源，
其中，TC1比TC2大至少2 W/ (m*K)，a1和b1的量基于所述第一组合物的总重量计，a2和b2的量基于所述第二组合物的总重量计，并且所述热导率根据ASTM E1461-01在面内测量。
2.如权利要求1所述的壳体部件，其中所述第一无定形聚合物和/或所述第二无定形聚合物是芳族聚碳酸酯。
3.如权利要求1或2所述的壳体部件，其中所述第一组合物和/或所述第二组合物包含分别基于所述第一组合物和/或所述第二组合物的总重量计小于5重量%的半结晶聚合物或结晶聚合物。
4.如权利要求1所述的壳体部件，其中基于b1)的总重量计，至少50重量%的b1)选自氮化硅、氮化铝、氮化硼、石墨、陶瓷填料及其任何混合物。
5.如权利要求1所述的壳体部件，其中至少50重量%的b2)选自氢氧化镁、滑石、勃姆石氢氧化铝、水铝石氢氧化铝、三水铝石氢氧化铝、碳酸钙、云母、氧化钡、硫酸钡、硅酸钙、氧化锆、氧化硅、玻璃珠、氧化镁铝、碳酸钙镁、陶瓷涂覆的石墨、粘土及其任何混合物。
6.如权利要求1所述的壳体部件，其中所述第一层的未被所述第二层包覆成型的区域包括至少一个散热器，其用于与至少一个热源耦合。
7.如权利要求6所述的壳体部件，其中所述散热器包括至少一个散热片。
8.如权利要求6所述的壳体部件，其中所述散热器通过热界面材料与所述热源耦合。
9.壳体，其包括如权利要求1-8中任一项所述的壳体部件。
10.如权利要求9所述的壳体，其中所述壳体还包括与所述壳体部件耦合以形成所述壳体的覆盖部件，所述覆盖部件由热塑性聚合物制成。
11.电子设备，其包括如权利要求9或10所述的壳体，并且还包括安装在所述壳体中的至少一个电子元件作为热源。
12.制备如权利要求1-8中任一项所述的壳体部件的方法，其包括以下步骤：
在第一模腔中用第一组合物将第一层模塑成型，和
通过使所述第一层的至少一个区域不被第二层包覆成型而在第二模腔中在第一层之上用第二组合物将第二层模塑成型，以使所述第一层的至少一个区域暴露于至少一个热源。
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