[发明专利]电绝缘且导热的聚合物组合物

说明书

提供了一种用于导热的电绝缘部件的聚合物组合物。该聚合物组合物包含三种成分：(a)聚合物、(b)涂覆的石墨颗粒、(c)无机填料、以及任选地(d)附加成分。优选地，石墨颗粒部分地涂覆有碳酸镁。由该聚合物组合物形成的制品可以获得更高的热导率和优异的体积电阻率以及可以带来良好可模制性的高流动性。该聚合物组合物还可以展现出低密度，这可以有助于各种应用的轻量化。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§365要求2019年1月11日提交的美国临时申请号62/791,181的优先权，将该临时申请以其全文通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及用于制造导热的电绝缘部件的聚合物组合物。这样的部件可以用于制造诸如电子器件等制品。

背景技术

本说明书中引用了若干项专利和出版物，是为了更全面地描述本发明所涉及的技术发展水平。这些专利和出版物各自的全部披露内容均通过引用结合在此。

发光二极管(LED)、集成电路(IC)、电力电子元件、显示器以及光伏电池等电子器件在正常工作期间经常遇到热学问题，这可能对这些器件的性能和工作寿命产生不利影响。

为了避免这些问题，可以通过使用导热材料或使用散热器来将电子器件内部的电子部件产生的热量耗散。通常，电子器件被外壳覆盖或封装，并且在电子器件与散热器或外壳之间建立导热路线或路径。在一些情况下，电子器件的外壳也可以是散热器。

重要的是避免在电源与器件或部件之间发生电气短路。典型地，使用电绝缘材料来制造电子器件或制品的外壳。聚合物材料常用作制备外壳的电绝缘材料。尽管聚合物材料是良好的电绝缘材料，但其导热性差是将其用作电子器件的热管理部件的阻碍。典型地，将导热填料添加到聚合物材料中以增加其热导率。

石墨是良好的导热填料但其是导电的，因此不合适。PCT国际专利申请公开号WO2015/031573 A描述了一种导热的、电绝缘的聚合物组合物，其包含由例如聚合物或金属盐等材料涂覆的碳颗粒。日本专利申请号JP 2015178543 A描述了用碳酸镁涂覆的石墨。然而，仍然需要导热的电绝缘填料，这些填料具有足够的特性平衡以供实际使用，特别是在聚合物组合物受到高剪切力作用的配混和注塑模制工艺中。

发明内容

本文提供了聚合物组合物，其包含：(a)至少一种聚合物、(b)涂覆的石墨颗粒、(c)至少一种无机填料、以及任选地(d)至少一种附加成分。这种聚合物组合物可以用于制备导热的电绝缘部件，该部件展现出期望的热导率。这种聚合物组合物还可以容易地进行注塑模制，以制备用于制造电子器件等制品的树脂组分，该制品展现出期望的热导率以及适当的电绝缘特性。

进一步提供了以下聚合物组合物，其包含(a)至少一种聚合物、(b)涂覆的石墨颗粒，其中至少50％的石墨颗粒表面被碳酸镁覆盖或包裹、(c)至少一种无机填料、以及任选地(d)至少一种附加成分。

还提供了包含聚合物组合物的制品，该聚合物组合物进而包含：(a)至少一种聚合物、(b)涂覆的石墨颗粒、(c)至少一种无机填料、以及任选地(d)至少一种附加成分。

具体实施方式

本文所述的聚合物组合物包含至少三种组分：(a)聚合物，(b)涂覆的石墨颗粒，其中石墨颗粒表面的至少一部分被至少一种金属化合物、优选碳酸镁覆盖，(c)无机填料，以及任选地(d)附加成分。

聚合物(a)