一種納米高導熱複合塑膠的製作方法
2023-06-26 05:49:51
專利名稱：一種納米高導熱複合塑膠的製作方法
技術領域：
本發明涉及納米新材料技術領域，特別是涉及一種納米高導熱複合塑膠。
背景技術：
現在，由於電子產品越來越趨於小型化，因此那些容易集成化和小型化而且柔韌性好的複合塑膠基板被廣泛應用，但因為集成電路的高集成化和層板的多層化必然產生放熱問題，因此對這些材料的導熱性能的要求就成了當務之急。ABS樹脂可用注塑、擠出、真空、吹塑及輥壓等成型法加工為塑膠，還可用機械、粘合、塗層、真空蒸著等法進行二次加工。由於其綜合性能優良，用途比較廣泛，主要用作工程材料，也可用於家庭生活用具。由於其耐油和耐酸、鹼、鹽及化學試劑等性能良好，並具有可電鍍性，鍍上金屬層後有光澤好、比重輕、價格低等優點，可用來代替某些金屬。還可合成自 熄型和耐熱型等許多品種，以適應各種用途。近年來人們用非導電性的金屬氧化物和其他化合物填充聚合物，已初步解決了這一問題。絕緣型導熱塑膠的填料主要包括金屬氧化物如BeO，MgO, Al2O3, CaO, ΝΙ0;金屬氮化物如A1N，BN等；碳化物如SiC，B4C3等。它們有較高的導熱係數，而且更為重要的是同金屬粉相比有優異的電絕緣性，因此它們能保證最終製品具有良好的電絕緣性，這在電子電器工業中是至關重要的。對於導熱塑膠的研究和應用很多，可以對其進行簡單的分類，按照基體材料種類可以分為熱塑性導熱樹脂和熱固性導熱樹脂；按填充粒子的種類可分為金屬填充型、金屬氧化物填充型、金屬氮化物填充型、無機非金屬填充型、纖維填充型導熱塑膠；也可以按照導熱塑膠的某一種性質來劃分，比如根據其電絕緣性能可以分為絕緣型導熱塑膠和非絕緣型導熱塑膠。由於塑膠本身具有絕緣性，因此絕大多數導熱塑膠的電絕緣性能，最終是由填充粒子的絕緣性能決定的。用於非絕緣型導熱塑膠的填料常常是金屬粉、石墨、炭黑、碳纖維等，這類填料的特點是具有很好的導熱性，能夠容易地使材料得到高的導熱性能，但是同時也使得材料的絕緣性能下降甚至成為導電材料。因此在材料的工作環境對於電絕緣性要求不高的情況下，都可以應用上述填料。而且在某些條件下還必須要求導熱塑膠具有低的電絕緣性以滿足特定的要求，如抗靜電材料、電磁屏蔽材料等。近些年來蓬勃發展的信息產業，對高分子材料的性能提出了新的要求，尤其為導熱塑膠的發展提供了發展空間，導熱塑膠在電腦配件上的應用將改善電腦的散熱問題並提高其運行速度和穩定性，如CPU、筆記本外殼和各種集成電路板，這些材料都要求導熱絕緣。高分子材料絕緣好，但作為導熱材料，純的高分子材料一般是不能勝任的，因為高分子材料大多是熱的不良導體，高分子材料導熱係數約為金屬的1/500-1/600。泡沫塑膠的導熱係數只有O. 02-0. 046ff/m. K，約為金屬的1/1500，水泥混凝土的1/40，普通粘土磚的1/20，是理想的絕熱材料.要拓展其在導熱領域的應用，必須對高分子材料進行改性。高分子材料、金屬和金屬氧化物的導熱係數見表1-1、表1-2、表1-3。
表1-1高分子的導熱係數
權利要求
1.一種納米高導熱複合塑膠，其特徵在於，所述納米高導熱複合塑膠的原料包括基體和填料；所述基體為ABS ;包括填料包括MgO、A1203、Si3N4和BN。
2.根據權利要求1所述納米高導熱複合塑膠，其特徵在，所述原料的重量份數為ABS60-90 份，Mg025-30 份、Al20315_20 份、Si3N45_6 份、BN6-10 份。
3.根據權利要求2所述納米高導熱複合塑膠，其特徵在於，所述填料進一步包括高純度碳粉15-18份。
4.根據權利要求1-3中任一項所述納米高導熱複合塑膠，其特徵在於，所述填料進一步包括A1N6-10 份，Cu08-15 份。
5.根據權利要求1-4中任一項所述納米高導熱複合塑膠，其特徵在於，所述填料進一步包括明礬3-5份，高嶺土 3-5份。
6.根據權利要求1-5中任一項所述納米高導熱複合塑膠，其特徵在於，所述ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯；其中，丙烯腈佔25% 30 %，丁二烯佔16% 28%，苯乙烯佔45% 60%。
7.根據權利要求1-6中任一項所述納米高導熱複合塑膠，其特徵在於，所述填料AlN為=AlN晶須和AlN粒子做填料。
8.根據權利要求1-7中任一項所述納米高導熱複合塑膠，其特徵在於，所述Si3N4為高導熱性氮化矽。
9.根據權利要求1-8中任一項所述納米高導熱複合塑膠，其特徵在於，所述BN為納米氮化硼顆粒，滿足下述指標
10.根據權利要求1-9中任一項所述納米高導熱複合塑膠，其特徵在於，通過以下步驟製備 第一步，合成橡膠通過塑膠改性機械造粒，將實施例1-8中的基體，輔料，以及偶聯劑製成塑膠顆粒； 所述原料的重量份數為ABS60-90 份，Mg025-30 份、Al20315_20 份、Si3N45_6 份、BN6-10份；高純度碳粉15-18份；A1N6-10份，Cu08-15份；明礬3_5份，高嶺土 3_5份；偶聯劑1_3份； 第二步，成型通過注塑機注塑成型； 第三步，烘料將成型後的塑膠加入注塑機料筒中，烘料溫度110-130度2-4小時；再在溫度為220度-260度時注塑加壓，注塑加壓範圍是50-65kgf/ cm 2，時間為45-50秒，進行注塑。
全文摘要
本發明公開了一種納米高導熱複合塑膠，包括基體和填料；所述基體為ABS；包括填料包括MgO、Al2O3、Si3N4和BN。所述原料的重量份數為ABS60-90份，MgO25-30份、Al2O315-20份、Si3N45-6份、BN6-10份。所述填料進一步包括高純度碳粉15-18份。所述填料進一步包括AlN6-10份，CuO8-15份。明礬3-5份，高嶺土3-5份。所述ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯；其中，丙烯腈佔25%~30%，丁二烯佔16%~28%，苯乙烯佔45%~60%。本發明利用有一定長徑比的顆粒、晶須形成連續的導熱網鏈；選用不同的粒徑的填料組合，達到較高填充緻密度:利用偶聯劑改善填料與基體的界面，以減少界面處的熱阻；用納米材料填充塑膠提高導熱係數。
文檔編號B29C45/76GK103013033SQ201210576360
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者曾晶, 尚朋, 丘新濤 申請人:曾晶