一種充電器外殼材料及其製備方法與流程
2023-10-30 03:54:12 1
本發明涉及塑膠材料技術領域，具體涉及一種充電器外殼材料及其製備方法。
背景技術：
隨著科學技術的發展以及人民物質文化生活水平的提高，對電池充電的性能的要求也越來越高。特別是隨著空間技術的發展和軍事裝備的需求，信息和微電子工業的迅猛發展所帶來的大量工業用、民用、醫用可攜式電子產品的問世，電動汽車的研製和開發，以及環境保護意識的增強，人們對體積小，重量輕，高能量，安全可靠，無汙染，可反覆充電使用的電池的需求更加迫切。由於各種可攜式智能設備應用十分廣泛，因此人們對電池的需求量越來越大，導致各類電池充電器的需求越來越大。
不可避免的充電器在充電的同時會產生大量的熱，若是這些熱無法及時的散出去，很可能會引起火災。因此，對於充電器外殼材料，必須具備的一點就是散熱效果好，提高安全性，同時應具有較好的絕緣性能，較強的力學性能，此外充電器外殼材料還應具有一定的阻燃性能。而目前充電器外殼材料在這些方面反應較差，不能同時兼顧這些性能。
技術實現要素：
針對現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種充電器用外殼材料，該外殼材料導熱係數高、抗衝擊強度高、阻燃性能好、成本較低、原料易得且製備方法簡單，具有良好的應用前景。
本發明解決技術問題採用如下技術方案：
本發明提供了一種充電器外殼材料，包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯樹脂120-150份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷4-8份、乙烯基三乙氧基矽烷5-10份、丙酮30-50份、無水乙醇15-40份、全氟丁基磺酸鉀0.1-1份、聚四氟乙烯0.5-5份、納米三氧化二鋁10-20份、納米氧化鋅5-10份、納米氮化硼5-15份、氫氧化鎂5-20份和導熱矽脂5-20份。
優選地，所述外殼材料包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯樹脂135份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷6份、乙烯基三乙氧基矽烷7份、丙酮40份、無水乙醇30份、全氟丁基磺酸鉀0.5份、聚四氟乙烯0.7份、納米三氧化二鋁15份、納米氧化鋅7份、納米氮化硼10份、氫氧化鎂12份和導熱矽脂12份。
本發明還提供了一種充電器外殼材料的製備方法，包括以下步驟：
步驟一，將乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、丙酮和無水乙醇混合攪拌40-60分鐘得到混合液a；
步驟二，往步驟一製得的混合液a中加入納米三氧化二鋁、納米氧化鋅和納米氮化硼，再放入水浴鍋中，在溫度50-70℃下攪拌20-50分鐘，靜置3-5小時，過濾後放入溫度為90-110℃的烘箱中烘乾得到混合物b；
步驟三，將聚碳酸酯樹脂、全氟丁基磺酸鉀、聚四氟乙烯、氫氧化鎂、導熱矽脂和步驟二製得的混合物b加入至雙螺杆擠出機熔融擠出，擠出溫度為240-270℃，螺杆轉速為70-100r/min，冷卻後切粒即可。
優選地，所述步驟一中攪拌時間為50分鐘。
優選地，所述步驟二中水浴鍋溫度為60℃，攪拌時間為35分鐘。
優選地，所述步驟二中靜置時間為4小時，烘箱溫度為100℃。
優選地，所述步驟三中擠出溫度為255℃，螺杆轉速為85r/min。
優選地，所述步驟三冷卻為自然風冷卻。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
（1）本發明的一種充電器外殼材料，添加了一定量的導熱劑，導熱性能良好，能將充電過程中產生的熱量快速的傳導散發到周圍環境中，避免了充電器由於充電放熱過多引起的損壞器件甚至是火災的危險，該外殼材料的導熱係數較高，最高能達到4.23w/(m·k)。
（2）本發明的一種充電器外殼材料，添加了一定量的阻燃劑，避免了充電器由於充電放熱過多引起的火災的危險，達到了雙重保險。
（3）本發明的一種充電器外殼材料電阻率較大，能達到3.81×107以上，同時具有卓越的力學性能，其拉伸強度可達68.8mpa，韌性較佳。
（4）本發明的一種充電器外殼材料，通過合理選擇原料，調整配伍量，製備的複合材料各方面性能優良，適用於各類充電器外殼。
（5）本發明的一種充電器外殼材料的製備方法，製備原料易得，方法簡單，適合大規模工業生產，具有較高的經濟價值和較廣泛的應用前景。
具體實施方式
下面結合具體實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1.
本實施例的充電器外殼材料，包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯樹脂120份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷4份、乙烯基三乙氧基矽烷5份、丙酮30份、無水乙醇15份、全氟丁基磺酸鉀0.1份、聚四氟乙烯0.5份、納米三氧化二鋁10份、納米氧化鋅5份、納米氮化硼5份、氫氧化鎂5份和導熱矽脂5份。
本實施例充電器外殼材料的製備方法，包括以下步驟：
步驟一，將乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、丙酮和無水乙醇混合攪拌40分鐘得到混合液a；
步驟二，往步驟一製得的混合液a中加入納米三氧化二鋁、納米氧化鋅和納米氮化硼，再放入水浴鍋中，在溫度50℃下攪拌20分鐘，靜置3小時，過濾後放入溫度為90℃的烘箱中烘乾得到混合物b；
步驟三，將聚碳酸酯樹脂、全氟丁基磺酸鉀、聚四氟乙烯、氫氧化鎂、導熱矽脂和步驟二製得的混合物b加入至雙螺杆擠出機熔融擠出，擠出溫度為240℃，螺杆轉速為70r/min，自然風冷卻後切粒即可。
實施例2.
本實施例的充電器外殼材料，包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯樹脂150份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷8份、乙烯基三乙氧基矽烷10份、丙酮50份、無水乙醇40份、全氟丁基磺酸鉀1份、聚四氟乙烯5份、納米三氧化二鋁20份、納米氧化鋅10份、納米氮化硼15份、氫氧化鎂20份和導熱矽脂20份。
本實施例充電器外殼材料的製備方法，包括以下步驟：
步驟一，將乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、丙酮和無水乙醇混合攪拌60分鐘得到混合液a；
步驟二，往步驟一製得的混合液a中加入納米三氧化二鋁、納米氧化鋅和納米氮化硼，再放入水浴鍋中，在溫度70℃下攪拌50分鐘，靜置5小時，過濾後放入溫度為110℃的烘箱中烘乾得到混合物b；
步驟三，將聚碳酸酯樹脂、全氟丁基磺酸鉀、聚四氟乙烯、氫氧化鎂、導熱矽脂和步驟二製得的混合物b加入至雙螺杆擠出機熔融擠出，擠出溫度為270℃，螺杆轉速為100r/min，自然風冷卻後切粒即可。
實施例3.
本實施例的充電器外殼材料，包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯樹脂135份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷6份、乙烯基三乙氧基矽烷7份、丙酮40份、無水乙醇30份、全氟丁基磺酸鉀0.5份、聚四氟乙烯0.7份、納米三氧化二鋁15份、納米氧化鋅7份、納米氮化硼10份、氫氧化鎂12份和導熱矽脂12份。
本實施例充電器外殼材料的製備方法，包括以下步驟：
步驟一，將乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、丙酮和無水乙醇混合攪拌50分鐘得到混合液a；
步驟二，往步驟一製得的混合液a中加入納米三氧化二鋁、納米氧化鋅和納米氮化硼，再放入水浴鍋中，在溫度60℃下攪拌35分鐘，靜置4小時，過濾後放入溫度為100℃的烘箱中烘乾得到混合物b；
步驟三，將聚碳酸酯樹脂、全氟丁基磺酸鉀、聚四氟乙烯、氫氧化鎂、導熱矽脂和步驟二製得的混合物b加入至雙螺杆擠出機熔融擠出，擠出溫度為255℃，螺杆轉速為85r/min，自然風冷卻後切粒即可。
實施例4.
本發明提供了一種充電器外殼材料，包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯樹脂130份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷5份、乙烯基三乙氧基矽烷8份、丙酮45份、無水乙醇20份、全氟丁基磺酸鉀0.2份、聚四氟乙烯0.7份、納米三氧化二鋁12份、納米氧化鋅8份、納米氮化硼13份、氫氧化鎂15份和導熱矽脂15份。
本實施例充電器外殼材料的製備方法，包括以下步驟：
步驟一，將乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、丙酮和無水乙醇混合攪拌45分鐘得到混合液a；
步驟二，往步驟一製得的混合液a中加入納米三氧化二鋁、納米氧化鋅和納米氮化硼，再放入水浴鍋中，在溫度55℃下攪拌25分鐘，靜置4小時，過濾後放入溫度為95℃的烘箱中烘乾得到混合物b；
步驟三，將聚碳酸酯樹脂、全氟丁基磺酸鉀、聚四氟乙烯、氫氧化鎂、導熱矽脂和步驟二製得的混合物b加入至雙螺杆擠出機熔融擠出，擠出溫度為250℃，螺杆轉速為75r/min，自然風冷卻後切粒即可。
實施例5.
本實施例的充電器外殼材料，包括以下重量份的原料：
聚碳酸酯樹脂145份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷7份、乙烯基三乙氧基矽烷9份、丙酮48份、無水乙醇35份、全氟丁基磺酸鉀0.7份、聚四氟乙烯0.8份、納米三氧化二鋁18份、納米氧化鋅9份、納米氮化硼13份、氫氧化鎂13份和導熱矽脂18份。
本實施例充電器外殼材料的製備方法，包括以下步驟：
步驟一，將乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、丙酮和無水乙醇混合攪拌55分鐘得到混合液a；
步驟二，往步驟一製得的混合液a中加入納米三氧化二鋁、納米氧化鋅和納米氮化硼，再放入水浴鍋中，在溫度65℃下攪拌25分鐘，靜置4.5小時，過濾後放入溫度為105℃的烘箱中烘乾得到混合物b；
步驟三，將聚碳酸酯樹脂、全氟丁基磺酸鉀、聚四氟乙烯、氫氧化鎂、導熱矽脂和步驟二製得的混合物b加入至雙螺杆擠出機熔融擠出，擠出溫度為265℃，螺杆轉速為95r/min，自然風冷卻後切粒即可。
本發明的一種充電器外殼材料，添加了一定量的導熱劑，導熱性能良好，能將充電過程中產生的熱量快速的傳導散發到周圍環境中，避免了充電器由於充電放熱過多引起的損壞器件甚至是火災的危險，該外殼材料的導熱係數較高，最高能達到4.23w/(m·k)；添加了一定量的阻燃劑，避免了充電器由於充電放熱過多引起的火災的危險，達到了雙重保險；外殼材料電阻率較大，能達到3.81×107以上，同時具有卓越的力學性能，其拉伸強度可達68.8mpa，韌性較佳；製備原料易得，方法簡單，適合大規模工業生產，具有較高的經濟價值和較廣泛的應用前景。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。