絕緣導熱塑料的製作方法
2023-08-08 15:03:36
專利名稱：：絕緣導熱塑料的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種用於傳熱和散熱的絕緣導熱塑料。
背景技術：
：在導熱塑料的生產製造中必須使用螺杆機進行擠出和注塑。由於多數導熱填料是高硬度的陶瓷粉體，如氧化鋁、碳化矽、氮化鋁等，而且添加量特別高，這就給導熱塑料的加工設備帶來嚴重的磨損，極大地限制了導熱塑料的配製範圍。在已有導熱塑料技術中，以氮化硼顆粒填充的聚合物基體，採用薄片狀填料填充的聚合物基體。其中以薄片狀，高長徑比(5:i-io:i)填充的塑料具有較好的導熱性能(ZL99815810.0)。所用的氮化硼為六方氮化硼，是一種象石墨一樣的具有潤滑功能的材料，不會對設備造成損害。然而，該填料成本高昂，而且難以獲得。ZL200510101700.0採用一種廉價的氧化鎂製備了高填充的絕緣導熱塑料。雖然，氧化鎂比氧化鋁、碳化矽等的硬度低，但仍然對設備有明顯的磨損。因此，尋找一種能夠降低對加工設備磨損的方法，對拓展絕緣導熱塑料的填料選用範圍，延長加工設備壽命，製備高光澤塑料等有實際意義。
發明內容本發明的目的在於提供一種絕緣導熱塑料，能夠在加工過程中減少高硬度填料對加工設備的磨損，製品加工性能良好。本發明的發明目的可通過如下技術方案實現一種絕緣導熱塑料，由塑料基體、絕緣導熱填料、酚醛包覆樹脂和其它加工助劑製備而成，所述組分的質量份數如下塑料基體100份絕緣導熱填料100-400份酚醛包覆樹脂1-5份其它加工助劑0-5份所述的絕緣導熱塑料中，組分的質量份數較好的範圍是塑料基體100份、絕緣導熱填料200-400份、酚醛包覆樹脂1-5份、其它助劑0-5份。所述的塑料基體是聚丙烯、聚苯硫醚、尼龍、PBT等熱塑性塑料中的一種或一種以上混合物。所述的酚醛包覆樹脂是由苯酚、甲醛在氫氧化鈉催化下製備的I階酚醛樹脂水溶液，然後該I階酚醛樹脂水溶液經過乾燥固化後形成不溶不熔的III階酚醛樹脂，並包覆在所述絕緣導熱填料的表面。所述的絕緣導熱填料為氧化鎂、氧化鋁、碳化矽、氮化鋁等中的一種或一種以上混合物顆粒。本發明的絕緣導熱塑料的製備方法包括如下步驟步驟1:將絕緣導熱填料加到混合乾燥機中，開始攪拌；3步驟2:向混合乾燥機加入稀釋至5%-10%的鹼性酚醛樹脂水溶液；步驟3:攪拌加熱脫水，然後繼續升溫到150-18(TC，使酚醛樹脂固化包覆在絕緣導熱填料顆粒的表面；經過此過程後，原來粉末狀填料呈團粒狀；步驟4:降溫到IO(TC以下，加入塑料基體和其它加工助劑，並混合均勻；步驟5:將混合料加入到擠出機料鬥，擠出造粒，製得絕緣導熱塑料顆粒，供注射成型使用。本發明與現有技術相比具有如下優點在高硬度的導熱填料表面採用酚醛樹脂包覆一層熱固性樹脂，減少了絕緣導熱填料對加工設備的直接摩擦，延長了設備使用壽命，並且拓展了導熱塑料中絕緣導熱填料的選配範圍。具體實施方式對比例A氧化鎂7.5公斤與鋁酸酯偶聯劑75克於8(TC混合處理，然後與聚丙烯2.5公斤，及抗氧劑25克混合均勻後，加到雙螺杆擠出機中，在20(TC左右擠出造粒，得絕緣導熱塑料顆粒。將該塑料通過注射成型製得導熱塑料製件，測導熱塑料製件的5(TC時導熱率及機械性能，並在流變儀上測定該塑料粒對鋼片的磨損性。實施例1在帶加熱的攪拌混合機中加入氧化鎂7.5公斤，攪拌，緩慢加入固含量稀釋至5%的新製備的鹼性酚醛樹脂水溶液1.5公斤，開始加熱將水份蒸發，並加熱至150-18(TC使酚醛樹脂交聯固化反應30分鐘。然後加入聚丙烯2.5公斤，抗氧劑25克，混合均勻後，加到雙螺杆擠出機中，在20(TC左右擠出造粒，得絕緣導熱塑料顆粒。將該塑料通過注射成型製得導熱塑料製件，測導熱塑料製件的5(TC時導熱率及機械性能。並在流變儀上測定該塑料粒對鋼片的磨損性。實施例2實施例1中的酚醛樹脂與填料重量比升至5%，其它條件一樣。對比例B對比例A中的氧化鎂換為氧化鋁，其它條件一樣。實施例3實施例1中的氧化鎂換為氧化鋁，其它條件一樣。實施例4實施例2中的氧化鎂換為氧化鋁，其它條件一樣。各項性能測試數據列於表一。表一氧化鎂和氧化鋁包覆處理前後的絕緣導熱塑料的性能對比4tableseeoriginaldocumentpage5[OO41][1]磨耗測試在RM-200A轉矩流變儀(哈爾濱市哈普電氣技術有限責任公司)的壓料塞前端加裝可置換的磨耗鋼片。鋼片採用45號鋼(未淬火)，每片尺寸重量一致。測試時將等體積量的導熱塑料粒加入到設定溫度的流變儀混合器中，壓上裝有新磨耗片的壓料塞。在恆定轉速下運行30分鐘。取出壓料塞磨耗鋼片，用熱的二甲苯回流洗去粘附的聚丙烯，測量鋼片重量變化，該數值作為磨耗量比較填料對模具磨損的相對強度。權利要求一種絕緣導熱塑料，其特徵在於，由塑料基體、絕緣導熱填料、酚醛包覆樹脂和其它加工助劑製成，所述組分的質量份數用量如下塑料基體100份絕緣導熱填料100-400份酚醛包覆樹脂1-5份其它加工助劑0-5份。2.根據權利要求1所述的絕緣導熱塑料，其特徵在於，所述絕緣導熱填料經過酚醛樹脂包覆處理。3.根據權利要求2所述的絕緣導熱塑料，其特徵在於，所述絕緣導熱填料的酚醛樹脂包覆處理方法是，將新製備的鹼性酚醛樹脂水溶液稀釋到5-10%固含量，然後，與所述絕緣導熱填料攪拌混合，並同時乾燥脫水，保持攪拌加熱至150-18(TC使酚醛樹脂固化於所述絕緣導熱填料表面。4.根據權利要求1或2所述的絕緣導熱塑料，其特徵在於，所述酚醛包覆樹脂與所述絕緣導熱填料的質量比是1/100至5/100。5.根據權利要求1所述的絕緣導熱塑料，其特徵在於，所述塑料基體是聚苯硫醚、尼龍、PBT、PP等熱塑性塑料中的一種或一種以上混合物。6.根據權利要求1所述的絕緣導熱塑料，其特徵在於，所述絕緣導熱填料為氧化鎂、氧化鋁、碳化矽、氮化鋁等中的一種或多種混合物顆粒。全文摘要本發明涉及一種絕緣導熱塑料，該塑料由塑料基體、絕緣導熱填料、酚醛包覆樹脂和其它加工助劑製成，其製備方法首先是將絕緣導熱填料與新製備的鹼性酚醛樹脂水溶液加到混合乾燥機中，加熱攪拌脫水固化，使醛樹樹脂均勻包覆在絕緣導熱填料表面，降低絕緣導熱填料對後加工螺杆和模具的磨損，然後將包覆酚醛樹脂的絕緣導熱填料與塑料基體及其它加工助劑混合均勻，通過雙螺杆擠出機擠出造粒。本發明的絕緣導熱塑料具有較高的導熱性能和良好的加工性能。文檔編號C08K9/10GK101735612SQ20101001938公開日2010年6月16日申請日期2010年1月13日優先權日2010年1月13日發明者官炳桂申請人:惠州市華聚塑化科技有限公司