[发明专利]导热聚合物组合物

说明书

提供了一种聚合物组合物，其包含聚合物基质，在该聚合物基质中分布有多个薄片形矿物颗粒和矿物晶须。该聚合物组合物显示出约0.2W/m‑K或更大的平面内热导率，其根据ASTM E 1461‑13测定。

相关申请

本申请要求美国申请系列号62/632612(于2018年2月20日提交)的优先权，其以其全部内容通过对其引用结合至本文。

发明背景

金属材料常常用于导热散热器中以耗散热如半导体包装、前照灯等中的热。在这些应用中，金属材料典型地由块状金属工具加工或机器加工成期望的构造。然而，不幸地，可以由金属制品形成的几何形状非常受到与机器加工或工具加工过程相关的固有限制。这给散热器设计的效率带来了苛刻的限制。因此已经进行了各种尝试以使用导热聚合物组合物来形成散热器。虽然在一些情形中是成功的，但是具有高热导率值的聚合物组合物倾向于具有相对差的结构完整性和强度，和相反地，具有高度的结构完整性和强度的组合物倾向于具有相对低的热导率值。因此，传统上难以将导热聚合物组合物用于需要高度的完整性和强度的应用中如用于汽车外部应用(例如前照灯)和工业应用中。照此，目前存在对于具有高热导率和良好结构完整性的导热聚合物组合物的需求。

发明概述

根据本发明的一种实施方案，公开了一种聚合物组合物，其包含聚合物基质，在该聚合物基质中分布有多个薄片形矿物颗粒和矿物晶须。该聚合物组合物显示出约0.2W/m-K或更大的平面内热导率，其根据ASTM E 1461-13测定。

本发明的其他特征和方面在以下更详细地阐述。

附图说明

本发明的完整且能够实现的公开内容，包括其对于本领域技术人员来说的最佳模式，在说明书的其余部分中，包括参考附图更具体地阐述，在附图中：

图1是可以根据本发明形成的散热器的一种实施方案的透视图，在这个实施方案中显示为连接到光组件上。

详述

本领域技术人员将理解目前的讨论仅是示例性实施方案的描述，并且并非意图限制本发明的较宽泛的方面。

通常来说，本发明涉及一种聚合物组合物，其含有矿物纤维(“晶须”)和薄片形矿物颗粒的组合。通过选择性控制该聚合物组合物的这些和其他组分的具体性质以及它们的相关浓度，本发明人已经发现所得的组合物可以实现高度的热导率，其使得该组合物能够产生用于从某些部件(例如LED模块)转移掉热量的热通道，以便可以快速消除“热点”，并且在使用期间可以降低整体温度。该组合物可以例如显示出约0.2W/m-K或更大，在一些实施方案中约0.5W/m-K或更大，在一些实施方案中约0.6W/m-K或更大，在一些实施方案中约0.8W/m-K或更大，和在一些实施方案中，约1至约3.5W/m-K的平面内热导率，其根据ASTM E1461-13测定。该组合物还可以显示出约0.3W/m-K或更大，在一些实施方案中约0.5W/m-K或更大，在一些实施方案中约0.40W/m-K或更大，和在一些实施方案中约0.7至约2W/m-K的穿过平面热导率，其根据ASTM E 1461-13测定。