一種導熱絕緣樹脂組合物的製作方法

2023-06-16 00:33:11 3

一種導熱絕緣樹脂組合物的製作方法
【專利摘要】本發明涉及工程改性塑料，尤其涉及一種導熱絕緣樹脂組合物。該組合物由聚醯胺15-65%、填料25-55%、偶聯劑0.1-3%、增韌劑1-22%、耐水解劑0.2-5%、穩定劑0.1-2%、潤滑劑?0.1-3%、成核劑0.1-5%製備而成。以聚醯胺為基材的導熱絕緣樹脂組合物具有良好的機械性能、耐候性和優良的絕緣導熱性；由於添加聚碳化二亞胺耐水解劑，可以降低聚醯胺的親水性，並抑制聚醯胺的水解性，增強了材料穩定性和安全性，從而解決了普通聚醯胺絕緣塑料由於存在水分容易產生的安全隱患問題。可廣泛應用於電子電氣和照明等行業。
【專利說明】一種導熱絕緣樹脂組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程改性塑料，尤其涉及一種導熱絕緣樹脂組合物。
【背景技術】
[0002]眾所周知，在LED照明行業，LED燈的燈罩一直採用鋁合金或者電鍍鋁材料，該材料具有散熱快的優勢。但是，在其散熱快的同時，鋁金屬又是電的優良導體。這種導熱又導電以及不耐腐蝕的金屬特性，當遇到水、霧，或者漏電、短路的情況下，便帶來了不安全因素，就金屬本身而言，這種特性無法消除。與此同時，製造金屬的資源破壞大，生產能耗高，加工費用高，式樣變化少。這些因素促使高分子新材料大規模的儘快運用。
[0003]雖然塑料大多數具有絕緣性以及具有耐腐蝕、質量輕和加工方便等特性，但是有個不可迴避的事實，即導熱率很低，為熱傳導不良載體。雖然在塑料領域已經開發出導熱產品，例如塑料+金屬粉或纖維，塑料+碳黑等，但其附屬效應是絕緣性變差，並由此帶來安全隱患。因此，不能滿足現代電子電氣、照明及其它領域的要求，即必須是散熱又絕緣的技術要求。
[0004]另外，聚醯胺是一種綜合性能優良的工程塑料，其特性強而韌，耐高溫，耐腐蝕，具有自熄性和良好的介電性能，大量用於加工電氣/電子/汽車電子部件。雖然聚醯胺的機械性能、電氣性能和防腐蝕性能優異，但其吸水性卻無法迴避，其吸水率可以達到2%。眾所周知，水是電的優良導體，只要聚醯胺基體中有大量水分存在，機械性能和尺寸穩定性就會發生變化，還會發生水解 ，安全性能就存在隱患。所以，必須要降低聚醯胺親水性，並抑制聚醯胺的水解性才能達到既絕緣又導熱的電子電氣和照明等行業的技術要求。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在於提供一種以聚醯胺為基材的導熱絕緣樹脂組合物。本發明採取的技術方案是:一種導熱絕緣樹脂組合物，其特徵在於，所述的組合物包含以下組分按重量百分比組成:
聚醯胺15-65%
填料25-55%
偶聯劑0.1-3%
增韌劑1-22%
耐水解劑 0.2-5%
穩定劑0.1-2%
潤滑劑0.1-4%
成核劑0.1-5%。
[0006]本發明的特點是:以聚醯胺為基材的導熱絕緣樹脂組合物具有良好的機械性能、耐候性和優良的絕緣導熱性；由於添加聚碳化二亞胺耐水解劑，可以降低聚醯胺的親水性，並抑制聚醯胺的水解性，增強了材料穩定性和安全性，從而解決了普通聚醯胺絕緣塑料由於存在水分容易產生的安全隱患問題。可廣泛應用於電子電氣和照明等行業。
【具體實施方式】
以下結合實施例對本發明作進一步說明:
本發明採用的聚醯胺為聚醯胺6，6 (例ERP27)、聚醯胺6 (例M2800)、聚醯胺HTN(例RTP4400)、聚醯胺 4，6 (Tff341)、聚醯胺 6T (例 AE4200)、聚醯胺 9T (例 N1002A)、聚醯胺 PPA(例RTP4000)、聚醯胺11 (例BMV)、聚醯胺12 (例L25 W20 X)中的一種或幾種。
[0007]本發明採用的填料為氧化鋁纖維、碳化矽纖維、陶瓷纖維、石膏纖維、陶瓷粉、水滑石、高嶺土、氧化鎂、氧化招、氧化鈣、氧化鋅、碳化娃、氮化招、氮化硼、娃灰石、雲母中的一種或幾種。
[0008]本發明採用的偶聯劑用於功能填料的表面活化處理。可選用如矽烷偶聯劑，鈦酸鹽偶聯劑和脂肪族金屬鹽，或用於粘合劑的樹脂，如聚氨脂或環氧樹脂；其中，優選矽烷偶聯劑，更具體的是:選擇Y-氨基丙基三乙氧基矽烷(KH550)、Y-氨基丙基三甲氧基矽烷(KHllOl)中的一種或兩種共用。
[0009]本發明採用的增韌劑為聚烯烴彈性體類、聚酯彈性體類或尼龍彈性體類中的一種。聚烯烴彈性體類:例如:乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯(例AX8900);聚酯彈性體類:含有聚對苯二甲酸丁二醇酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚軟段的線型嵌段共聚物(例P150B);尼龍彈性體類:嵌段聚醚醯胺彈性體(例ELY2702)。
[0010]本發明採用的耐水解劑為聚碳化二亞胺(Stabaxol P)。
[0011]本發明採用的穩定劑為二(2，2，6，6-四甲基-3-哌啶胺基)_間苯二甲醯胺(S-EED)0·
[0012]本發明採用的潤滑劑為矽酮粉、聚四氟乙烯，乙撐雙硬脂醯胺中的一種。潤滑劑的添加可以增加聚苯硫醚組合物中各組分的分散性，並且能達到更好的加工性能。
[0013]本發明採用的成核劑為蒙脫石土、氧化鋅，二氧化矽中的一種或幾種。其主要目的是提高聚苯硫醚樹脂的機械性能，並且填充了功能填料在聚苯硫醚中分散的間隙，更重要的是將功能填料連結成網，達到更好的導熱絕緣性能。
[0014]本發明中的耐水解劑為聚碳化二亞胺，其防水解功能可以降低聚醯胺的親水性，並抑制聚醯胺的水解性，提高聚醯胺的機械性能，賦予組合物更好的使用和安全性能。並且在組合物的製備過程中，將增韌劑和填料在聚醯胺中分布的更均勻，由此增加了組合物的加工性能和機械性能。
[0015]本發明中的穩定劑為二(2，2，6，6-四甲基-3-哌啶胺基)_間苯二甲醯胺(S-EED)，是聚醯胺的多功能穩定劑，其不僅對光老化和熱老化有很好的抵抗作用，並且提高了加工穩定性和潤滑性。
[0016]本發明採用的成核劑其作用是提高聚醯胺在結晶過程中的結晶度和結晶速度，減小球晶尺寸，以提高聚醯胺的機械性能和使用性能。
[0017]導熱絕緣樹脂組合物的製備方法包括以下步驟:
(1)、將各組分按重量百分比稱重，然後在高速混合機攪拌，充分混合；
(2)、送入風冷拉條雙螺杆擠出機中(南京柯瑞隆CRDL-65，長徑比為40)，經過螺杆剪切、混煉和輸送，物料得以充分熔化、混合，在擠出溫度為230-320°C，螺杆轉速為100-250轉/分鐘工藝條件下，經過擠出、冷卻，最後造粒，乾燥後包裝為成品。
[0018]實施例1:各組分的重量百分比為:
17% 聚醯胺 6 (M2800)
50% 氧化鎂
1.5% Y-氨基丙基三甲氧基矽烷(KHl 101)
1% Y-氨基丙基三乙氧基矽烷(KH550)
19% 乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯(AX8900)
4% 聚碳化二亞胺(Stabaxol P)
1.5% 二(2，2，6，6-四甲基-3-哌啶胺基)-間苯二甲醯胺(S-EED)
3.5% 乙撐雙硬脂醯胺
2.5% 二氧化矽 實施例1的製備方法如下:
(1)、分別將各組分按重量百分比稱重，然後在高速混合機攪拌，充分混合； (2)、送入風冷拉條雙螺杆擠出機中(南京柯瑞隆CRDL-65，長徑比為40)，經過螺杆剪切、混煉和輸送，物料得以充分熔化、混合，在擠出溫度為240°C，螺杆轉速為200轉/分鐘工藝條件下，經過擠出、冷卻，最後造粒，乾燥後包裝為成品。
[0019]實施例2:各組分的重量百分比為:
36% 聚醯胺 HTN (RTP 4400)
10% 聚醯胺 12 (L25 W20 X)
40% 氧化招
1.5%Y-氨基丙基三甲氧基矽烷(KHl 101)
6% 尼龍彈性體類增韌劑(ELY2702)
2% 聚碳化二亞胺(Stabaxol P)
1% 二(2，2，6，6-四甲基-3-哌啶胺基)-間苯二甲醯胺(S-EED)
2% 矽酮粉
1.5% 氧化鋅 實施例2的製備方法如下:
(1)、分別將以上各組分按重量百分比稱重，然後在高速混合機攪拌，充分混合；
(2)、送入風冷拉條雙螺杆擠出機中(南京柯瑞隆CRDL-65，長徑比為40)，經過螺杆剪切、混煉和輸送，物料得以充分熔化、混合，在擠出溫度為320°C，螺杆轉速為210轉/分鐘工藝條件下，經過擠出、冷卻，最後造粒，乾燥後包裝為成品。
[0020]實施例3:各組分的重量百分比為:
61% 聚醯胺 11 (BMV)
25% 碳化娃
0.5% Y-氨基丙基三乙氧基矽烷(KH550)
I1.5%聚脂彈性體類增韌劑(P150B)
0.5% 聚碳化二亞胺(Stabaxol P)
0.5% 二(2，2，6，6-四甲基-3-哌啶胺基)-間苯二甲醯胺(S-EED)
0.5% 聚四氟乙烯粉0.5% 蒙脫石土 實施例3的製備方法如下:
(1)、分別將以上各組分按重量百分比稱重，然後在高速混合機攪拌，充分混合；
(2)、送入風冷拉條雙螺杆擠出機中(南京柯瑞隆CRDL-65，長徑比為40)，經過螺杆剪切、混煉和輸送，物料得以充分熔化、混合，在擠出溫度為280°C，螺杆轉速為230轉/分鐘工藝條件下，經過擠出、冷卻，最後造粒，乾燥後包裝為成品。
[0021]以上三個實施例所得產品經檢測的性能指標見下表:
【權利要求】
1.一種導熱絕緣樹脂組合物，其特徵在於，所述的組合物包含以下組分按重量百分比組成: 聚醯胺15-65% 填料25-55% 偶聯劑0.1-3% 增韌劑1-22% 耐水解劑 0.2-5% 穩定劑0.1-2% 潤滑劑0.1-4% 成核劑0.1-5%。
2.如權利要求1所述的一種導熱絕緣樹脂組合物，其特徵在於，所述的聚醯胺為聚醯胺6，6、聚醯胺6、聚醯胺HTN、聚醯胺4，6、聚醯胺6T、聚醯胺9T、聚醯胺PPA、聚醯胺11、聚醯胺12中的一種或幾種。
3.如權利要求1所述的一種導熱絕緣樹脂組合物，其特徵在於，所述的填料為氧化鋁纖維、碳化矽纖維、陶瓷纖維、石膏纖維、陶瓷粉、水滑石、高嶺土、氧化鎂、氧化鋁、氧化鈣、氧化鋅、碳化娃、氮化招、氮化硼、娃灰石、雲母中的一種。
4.如權利要求1所述的一種導熱絕緣樹脂組合物，其特徵在於，所述的偶聯劑為矽烷類，選擇Y-氨基丙基三乙氧基矽烷，Y-氨基丙基三甲氧基矽烷中的一種或兩種。
5.如權利要求1所述的一種導熱絕緣樹脂組合物，其特徵在於，所述的增韌劑為聚烯烴彈性體類、聚酯彈性體類或尼龍彈性體類中的一種。
6.如權利要求1所述的一種導熱絕緣樹脂組合物，其特徵在於，所述的耐水解劑為聚碳化二亞胺。
7.如權利要求1所述的一種導熱絕緣樹脂組合物，其特徵在於，所述的穩定劑為二(2，2，6，6-四甲基-3-哌啶胺基)-間苯二甲醯胺。
8.如權利要求1所述的一種導熱絕緣樹脂組合物，其特徵在於，所述的潤滑劑為矽酮粉、聚四氟乙烯粉、乙撐雙硬脂醯胺中的一種。
9.如權利要求1所述的一種導熱絕緣樹脂組合物，其特徵在於，所述的成核劑為蒙脫石土、氧化鋅、二氧化矽中的一種。
【文檔編號】C08K9/06GK103665850SQ201310667856
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月7日 優先權日:2013年12月7日
【發明者】許華, 史文波, 劉學武, 尹聰 申請人:天津市華鑫達投資有限公司