[发明专利]高强度高导热性金属丝网增强导热塑料管材

说明书

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种高强度金属丝网增强导热塑料管材。

背景技术

金属管材具有优良的力学性能和导热性能，在散热器、热交换器等领域获得了广泛的应用。但是，金属管材具有容易腐蚀，连接工艺比较复杂、容易出现泄漏等问题，因此限制了金属在散热器、热交换器等领域的应用。

导热塑料管材由聚合物、导热填料以及各种助剂经混合、造粒、挤出成型而成。不仅具有高的导热系数，能满足或基本满足散热器、热交换器等产品使用要求，而且成本低，加工方便的优点，而且可以通过焊接的方式连接，比较简便，宜于推广。

但是，目前的导热塑料导热性较低，热传导系数一般小于1.0w/m. ℃。由于导热系数与导热填料的含量基本呈正比关系，随着导热填料含量的增加而增加。因此，如果需要提高导热塑料的导热系数，则需要很高的导热填料，在导热塑料内部产生较多缺陷，所以导热塑料的力学性能会受到极大的影响，表现为拉伸强度降低，韧性变差，断裂伸长率降低尤为显著。所以简单地通过增加导热填料的比例来提高热传导系数的方法是不具有可行性的。

中国专利（201010001190.0）报道了用一种利用金属铝制备散热器片外壳，再用注塑机在其腔内注入专用导热塑料合金形成全塑内壁，最后使用塑料热熔的方式连接成组的塑铝复合散热器。但是这种方法不能以连续的方式生产管状散热器或者热交换器。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种高强度高导热性金属丝网增强导热塑料管材，可以满足高性能散热器、热交换器等产品的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高强度高导热性金属丝网增强导热塑料管材，它是由导热塑料内层、金属丝网增强层和导热塑料外层由里到外依次复合而成；导热塑料内层的厚度为0.1-1毫米，金属丝网增强层的厚度为0.1-0.5毫米；导热塑料外层的厚度为0.1-1毫米。

进一步地，所述金属丝是不锈钢、铝丝或者铜丝；金属丝直径是0.1-1毫米，缠绕后形成的网孔尺寸为10-800目；所述金属丝网宽度为5-100毫米，网孔尺寸为1-800目，形成金属丝网的金属丝直径是0.1-1毫米。

进一步地，所述导热塑料内层和导热塑料外层均由导热塑料挤压形成，所述导热塑料是由聚合物、导热填料、增韧剂、增容剂、偶联剂和润滑剂按照100：50-300：1-10：1-100：1-5；1-10的重量配比混合、造粒而成。

进一步地，所述聚合物由聚乙烯、硅烷接枝聚乙烯、均聚聚丙烯、无规共聚丙烯（PP-R）、嵌段共聚丙烯（PP-B）中的一种或者一种以上混合组成。

进一步地，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

进一步地，所述增容剂为马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝聚丙烯。

进一步地，所述导热填料由鳞片石墨、膨胀石墨、胶体石墨、三氧化二铝、氮化铝、铜、铝、不锈钢纤维或者粉末中的一种或者一种以上混合组成。

进一步地，所述偶联剂由钛酸酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂中的一种或者一种以上混合组成。

进一步地，所述润滑剂由白油、聚乙烯蜡、硬脂酸钙中的一种或者一种以上混合组成。

本发明的有益效果是：本发明的金属丝网增强导热塑料管材具有强度高、热传导系数高的特点。爆破强度能够大于7MPa，热传导系数大于1.5W/m·^oC，而纯导热塑料管材的爆破强度只有4-5MPa，热传导系数约为0.4-1.0W/m·^oC。本发明得到的金属丝网增强导热塑料管材非常适合散热器、热交换器的制备。

附图说明

图1本发明高强度高导热性金属丝网增强导热塑料管材结构示意图；

图中，导热塑料内层1、金属丝网增强层2、导热塑料外层3。

具体实施方式

本发明高强度高导热性金属丝网增强导热塑料管材是由导热塑料内层1、金属丝网增强层2和导热塑料外层3通过三层复合而成，导热塑料内层1的厚度为0.1-1毫米，金属丝网增强层2的厚度为0.1-0.5毫米；导热塑料外层3的厚度为0.1-1毫米。

本发明高强度高导热性金属丝网增强导热塑料管材通过以下方法制备得到：用挤出机挤出导热塑料，形成导热塑料内层1，然后将金属丝或者金属丝网带缠绕在内层导热塑料表面，形成金属丝网增强层2，最后将导热塑料挤出并包覆在金属丝网表面，形成导热塑料外层。