[发明专利]一种导热塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，尤其涉及一种导热塑料及其制备方法。

背景技术

传统的导热物质多为金属如Ag、Cu、Al和金属氧化物如Al₂O₃、MgO、BeO以及其他非金属材料如石墨、炭黑、Si₃N₄、AlN。随着工业生产和科学技术的发展，人们对导热材料提出了新的要求，希望材料具有优良的综合性能：例如在化工生产和废水处理中使用的热交换器既需要所用材料具有导热能力，又要求其耐化学腐蚀、耐高温；又如在电气电子领域由于集成技术和组装技术的迅速发展，电子元件、逻辑电路的体积成千成万倍的缩小，则需要高导热性的材料，并且需要材料容易加工成型，纯的高分子材料虽然较易加工，但一般是不能作为导热材料的，因为高分子材料大多是热的不良导体，所以传统的导热物质的性能已无法满足在电气电子领域中封装集成材料的需求。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种导热塑料及其制备方法，旨在解决现有导热材料导热系数不高、不易加工成型、成本高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种导热塑料，其特征在于，按重量百分比计，包括基体树脂25~80%、导热填料5~40%、偶联剂5~10%、无卤阻燃剂5~30%。

所述的导热塑料，其中，所述基体树脂为聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、聚碳酸树脂、丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙酯、聚亚苯基硫醚中的一种或几种组合物。

所述的导热塑料，其中，所述导热填料为金属、石墨、金属氧化物、金属氮化物、碳化物中的一种或几种组合物。

所述的导热塑料，其中，所述金属为Ag、Al、Fe或Cu。

所述的导热塑料，其中，所述金属氧化物为BeO、MgO、Al₂O₃、CaO或NiO。

所述的导热塑料，其中，所述金属氮化物为AlN或BN。

所述的导热塑料，其中，所述碳化物为SiC或BC。

所述的导热塑料，其中，所述无卤阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锑、硼酸锌、赤磷、磷酸酯、氮系阻燃剂、钼类化合物、锡类化合物、铁类化合物中的一种或几种组合物。

所述的导热塑料，其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硬脂酸中的一种或几种组合物。

一种用于制备所述导热塑料的方法，其包括步骤：

S1、将导热填料与偶联剂混合进行耦合改性处理得到改性后的导热填料；

S2、将基体树脂、分散剂及无卤阻燃剂加热处理为熔融的溶液，将所述改性后的导热填料加入到熔融的溶液中进行均匀填充得到导热材料；

S3、使用造粒机对填充均匀的导热材料进行造粒成为单颗的导热塑料粒子；

S4、使用预定的模具将导热塑料粒子挤出成型，以注塑为预定形状的导热塑料。

有益效果：本发明导热塑料及其制备方法，其中的导热塑料，按重量百分比计包括：基体树脂25~80%、导热填料5~40%、偶联剂5~10%、无卤阻燃剂5~30%。本发明的导热塑料导热系数高、注塑成型方便、成本低且制备过程简单，可广泛应用于电子元件的封装、组装材料领域，应用于电子元件领域具有以下特点：避免灼热点，减少零件因高温造成的局部变形；重量轻，比铝材轻40-50%；成型加工方便，无需二次加工；产品设计自由度高。

具体实施方式

本发明提供一种导热塑料及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的导热塑料，按重量百分比计，包括基体树脂25~80%、导热填料5~40%、偶联剂5~10%、无卤阻燃剂5~30%。

导热塑料的导热性能最终是由基体树脂和导热填料综合作用决定的，导热填料无论是以粒子还是以纤维形式，其自身的导热性都远大于基体树脂的导热性，当导热填料的填充量比较小时，彼此能均匀地分散在体系中，它们之间没有接触和相互作用，此时导热填料对于整个体系的导热性的贡献不大，但是当填充量达到一定程度时，导热填料之间开始有了相互作用，在体系中形成类似链状和网状的形态，这样可大大提高整个导热塑料的导热性能。