[发明专利]阻燃绝缘导热聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能高分子复合材料领域，尤其是涉及一种阻燃绝缘导热聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)热塑性工程塑料为五大通用工程塑料之一，是通用工程塑料中工业化最晚但是发展最快的品种。PBT具有高耐热性，长期使用温度(RTI)可达140℃；低吸水率，仅为1％；在潮湿的环境中仍然可以保持各种物性，包括电绝缘性；除此之外，PBT还具有耐疲劳性、耐候性、耐化学药品性，流动性好，易加工成型以及成型周期短，制品表面光滑、光泽度高。其优异的综合性能与加工性能使其广泛应用于电子电器、汽车、灯具等行业中。随着科学技术的发展，微电子的高度集成化、器件的小型化，希望延长器件的寿命，要求PBT还需要具有较高的导热性能，以便于系统、器件的散热。PBT是一种高分子有机聚合物(结晶度40％)，导热系数约为0.22w/m·K，不能满足散热需求，因此，人们将导热率高的填料如石墨、碳纤维、金属粉末、氮化铝、氮化硼、氧化铝、碳化硅等与PBT进行复合得到PBT导热塑料，大幅度提高了PBT的导热性能。但是，很多电子电器行业如LED等外壳，需要导热阻燃材料，这就需要对导热PBT进行阻燃改性。关于导热阻燃PBT，中国专利CN200810198652.5将磷系阻燃剂与导热填料氧化镁进行组装得到导热阻燃剂，氧化镁对体系的导热性能提高作用并不大；专利CN201010194959.5公开了一种氮化铝填充PBT的材料，但是该材料达不到V-0级阻燃要求；专利CN200910055634.6公开了一种增强阻燃导热PBT材料，但是该专利只公开了纳米氮化铝填充PBT材料，纳米材料的处理比较麻烦且价格也比较高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种阻燃绝缘导热聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种阻燃绝缘导热聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，该复合材料由包括以下重量份的组分制成：

所述的PBT为中低粘度种类，熔融指数大于50g/10min(250℃，2.16Kg)；所述的导热填料选自碳化硅、氧化铝、氮化硼或氮化铝中的一种或几种；所述的抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类辅助抗氧剂的复配。

所述的导热填料优选碳化硅或氧化铝中的一种或两者的复配。

所述的受阻酚类主抗氧剂为N，N’-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)，所述的亚磷酸酯类辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)或4，4’-[1，1’-联苯基]亚基二膦酸-四[2，4-二叔丁苯基]酯(抗氧剂PEPQ)。

所述的偶联剂选自钛酸酯类偶联剂或硅烷类偶联剂；所述的液体助剂为市售的白油；所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物；所述的润滑剂选自硅酮或季戊四醇硬脂酸酯(PETs)；所述的阻燃剂为环保溴系阻燃剂，选自十溴二苯乙烷或溴化苯乙烯；所述的阻燃协效剂为三氧化二锑。

所述的偶联剂优选γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH550)。

所述的阻燃剂优选十溴二苯乙烷。

一种阻燃绝缘导热聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将0.5～0.7份偶联剂与0.5～0.7份液体助剂混合后，加入到干燥的55～67份导热填料中，在高混机中搅拌30分钟，100℃下干燥3h后备用；

(2)将干燥的25～37份PBT、0.3～0.4份抗氧剂、0.5～0.7份润滑剂、2.0～5.0份增韧剂、3.0～6.0份阻燃剂、1.0～2.0份阻燃协效剂和步骤(1)所得物，放入高速混合机中，搅拌15分钟后，放入挤出机中挤出造粒。

步骤(1)中的偶联剂和液体助剂加入到导热填料中的方式为喷洒加入；步骤(1)中干燥的导热填料指在80℃下干燥4h后的导热填料；步骤(2)中干燥的PBT指在100℃下干燥4h后的PBT。

所述的挤出机为六段加热的双螺杆挤出机，1区～6区的温度分别为：170～190℃，210～230℃，230～250℃，240～260℃，240～260℃，240～260℃，双螺杆挤出机的机头温度为230～250℃。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

(1)本发明采用高流动性的基体树脂，体系可加工性好，机械性能下降不多。