[发明专利]绝缘导热塑料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于传热和散热的绝缘导热塑料。

背景技术

在导热塑料的生产制造中必须使用螺杆机进行挤出和注塑。由于多数导热填料是高硬度的陶瓷粉体，如氧化铝、碳化硅、氮化铝等，而且添加量特别高，这就给导热塑料的加工设备带来严重的磨损，极大地限制了导热塑料的配制范围。

在已有导热塑料技术中，以氮化硼颗粒填充的聚合物基体，采用薄片状填料填充的聚合物基体。其中以薄片状，高长径比(5∶1-10∶1)填充的塑料具有较好的导热性能(ZL99815810.0)。所用的氮化硼为六方氮化硼，是一种象石墨一样的具有润滑功能的材料，不会对设备造成损害。然而，该填料成本高昂，而且难以获得。

ZL200510101700.0采用一种廉价的氧化镁制备了高填充的绝缘导热塑料。虽然，氧化镁比氧化铝、碳化硅等的硬度低，但仍然对设备有明显的磨损。

因此，寻找一种能够降低对加工设备磨损的方法，对拓展绝缘导热塑料的填料选用范围，延长加工设备寿命，制备高光泽塑料等有实际意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绝缘导热塑料，能够在加工过程中减少高硬度填料对加工设备的磨损，制品加工性能良好。

本发明的发明目的可通过如下技术方案实现：一种绝缘导热塑料，由塑料基体、绝缘导热填料、酚醛包覆树脂和其它加工助剂制备而成，所述组分的质量份数如下：

塑料基体            100份

绝缘导热填料        100-400份

酚醛包覆树脂        1-5份

其它加工助剂        0-5份

所述的绝缘导热塑料中，组分的质量份数较好的范围是塑料基体100份、绝缘导热填料200-400份、酚醛包覆树脂1-5份、其它助剂0-5份。

所述的塑料基体是聚丙烯、聚苯硫醚、尼龙、PBT等热塑性塑料中的一种或一种以上混合物。

所述的酚醛包覆树脂是由苯酚、甲醛在氢氧化钠催化下制备的I阶酚醛树脂水溶液，然后该I阶酚醛树脂水溶液经过干燥固化后形成不溶不熔的III阶酚醛树脂，并包覆在所述绝缘导热填料的表面。

所述的绝缘导热填料为氧化镁、氧化铝、碳化硅、氮化铝等中的一种或一种以上混合物颗粒。

本发明的绝缘导热塑料的制备方法包括如下步骤：

步骤1：将绝缘导热填料加到混合干燥机中，开始搅拌；

步骤2：向混合干燥机加入稀释至5％-10％的碱性酚醛树脂水溶液；

步骤3：搅拌加热脱水，然后继续升温到150-180℃，使酚醛树脂固化包覆在绝缘导热填料颗粒的表面；经过此过程后，原来粉末状填料呈团粒状；

步骤4：降温到100℃以下，加入塑料基体和其它加工助剂，并混合均匀；

步骤5：将混合料加入到挤出机料斗，挤出造粒，制得绝缘导热塑料颗粒，供注射成型使用。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

在高硬度的导热填料表面采用酚醛树脂包覆一层热固性树脂，减少了绝缘导热填料对加工设备的直接摩擦，延长了设备使用寿命，并且拓展了导热塑料中绝缘导热填料的选配范围。

具体实施方式

对比例A

氧化镁7.5公斤与铝酸酯偶联剂75克于80℃混合处理，然后与聚丙烯2.5公斤，及抗氧剂25克混合均匀后，加到双螺杆挤出机中，在200℃左右挤出造粒，得绝缘导热塑料颗粒。

将该塑料通过注射成型制得导热塑料制件，测导热塑料制件的50℃时导热率及机械性能，并在流变仪上测定该塑料粒对钢片的磨损性。

实施例1

在带加热的搅拌混合机中加入氧化镁7.5公斤，搅拌，缓慢加入固含量稀释至5％的新制备的碱性酚醛树脂水溶液1.5公斤，开始加热将水份蒸发，并加热至150-180℃使酚醛树脂交联固化反应30分钟。然后加入聚丙烯2.5公斤，抗氧剂25克，混合均匀后，加到双螺杆挤出机中，在200℃左右挤出造粒，得绝缘导热塑料颗粒。

将该塑料通过注射成型制得导热塑料制件，测导热塑料制件的50℃时导热率及机械性能。并在流变仪上测定该塑料粒对钢片的磨损性。

实施例2

实施例1中的酚醛树脂与填料重量比升至5％，其它条件一样。

对比例B

对比例A中的氧化镁换为氧化铝，其它条件一样。

实施例3

实施例1中的氧化镁换为氧化铝，其它条件一样。

实施例4

实施例2中的氧化镁换为氧化铝，其它条件一样。

各项性能测试数据列于表一。