[發(fā)明專利]一種導(dǎo)熱模塑組合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210187955.3
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102719099A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣智強(qiáng);易慶鋒;麥杰鴻;姜蘇俊;葉南飚;寧方林;吳博
• 申請（專利權(quán)）人: 金發(fā)科技股份有限公司;上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C08L81/02
• 分類號: C08L81/02;C08L77/02;C08L77/06;C08L67/02;C08L69/00;C08L55/02;C08L25/06;C08L23/12;C08L23/06;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K7/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林名欽

技術(shù)領(lǐng)域??????????

本發(fā)明涉及功能高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種導(dǎo)熱模塑組合物及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著微電子集成技術(shù)和組裝技術(shù)高速發(fā)展，組裝密度迅速提高，電子元件，邏輯電路體積成千上萬倍地縮小，電子儀器日益輕薄小型化，而工作頻率急劇增加，半導(dǎo)體熱環(huán)境向高溫方向迅速變化。此時電子設(shè)備所產(chǎn)生的熱量迅速積累，在使用環(huán)境溫度下要使電子元器件仍能高可靠性高效率地正常工作，及時散熱能力成為影響其使用壽命的重要限制因素。傳統(tǒng)的陶瓷或金屬散熱材料雖然具有良好的散熱效果，但是其固有的幾大缺陷嚴(yán)重限制了它們的發(fā)展，主要包括密度大，成型困難，結(jié)構(gòu)設(shè)計受限等。高可靠性高散熱性的綜合性能優(yōu)異的導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料很好的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)散熱材料的缺陷，作為熱界面和封裝材料，正在逐漸替代陶瓷和金屬，成為散熱領(lǐng)域的首選。

在現(xiàn)有技術(shù)中，制備聚合物基導(dǎo)熱材料的思路大部分是在聚合物基體中采用添加高含量導(dǎo)熱填料的方法。這種方法雖然可以獲得導(dǎo)熱性能不錯的材料，但是高填充量往往帶來一些嚴(yán)重問題，如材料的力學(xué)性能明顯下降，尤其是韌性；材料密度太大，影響其應(yīng)用；制件表面比較粗糙，不美觀；另外高填充體系對于加工設(shè)備的加料和分散要求也比較高，加工相對困難。

如專利CN1318508C中所述在100份PPS中加入400份20μm氧化鎂和300份5μm氧化鋁制備導(dǎo)熱PPS，材料的導(dǎo)熱填料填充量高達(dá)87.5wt%，材料導(dǎo)熱率也只有1.967W/mK，且缺口沖擊強(qiáng)度只有3.3KJ/m²，非缺口沖擊強(qiáng)度也只有5.9?KJ/m²。

專利CN?101568599B中所述，在PPS中加入50wt%-70wt%的石墨來制備導(dǎo)熱PPS材料。導(dǎo)熱填料含量也高達(dá)50wt%～70wt%，專利中只是指明了材料的導(dǎo)熱性能在5W/mK～25W/mK，但是對于同樣很重要的性能指標(biāo)如韌性等未有涉及。

專利CN102079864A中所述，在PA66中加入導(dǎo)熱絕緣填料和導(dǎo)熱晶須來制備導(dǎo)熱絕緣PA66，導(dǎo)熱填料總含量高達(dá)55wt%～85wt%。所得材料的沖擊強(qiáng)度在25J/m～30J/m，材料韌性比較差。

專利CN101568577A中所述，在PP/PA基體中加入石墨和氮化硼來制備導(dǎo)熱合金材料，石墨和氮化硼的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)71wt%，材料的導(dǎo)熱系數(shù)在2.2W/mK～4.0W/mK，專利中只關(guān)注了流動性，對于材料韌性未有提及。

本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，通過特定的導(dǎo)熱填料復(fù)配組合及特定的制備方法制得了力學(xué)性能優(yōu)異并且導(dǎo)熱性能優(yōu)良的導(dǎo)熱材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種導(dǎo)熱性能優(yōu)異且力學(xué)性能優(yōu)良的導(dǎo)熱模塑組合物及其制備方法，該方法制備的導(dǎo)熱塑料具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和良好的力學(xué)性能。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種導(dǎo)熱模塑組合物，由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成：

塑料基體????????????????20～60%

導(dǎo)熱填料A??????????????15～40%

導(dǎo)熱填料B??????????????10～30%

導(dǎo)熱填料C????????????????1～5%

增強(qiáng)組分????????????????5～15%

表面改性劑?????????????0.05～0.5%

其他添加劑?????????????0～2?%。

所述的塑料基體為聚苯硫醚（PPS）、液晶聚合物（LCP）、聚酰胺（如PA10T、PA6T/66、PA6T/6I、PA9T、PA46、PA6、PA66、PA6/66、PA12、PA6/12）、聚酯（如PBT、PET、PC）、苯乙烯類聚合物（如ABS、PS）和聚烯烴（如PP、PE）中的一種或一種以上的混合物，但不僅限于這些塑料基體；

所述的導(dǎo)熱填料A為微觀片狀結(jié)構(gòu)，包括片狀結(jié)構(gòu)的石墨、氧化鋁（Al₂O₃）、氧化鎂（MgO）、氧化鋅（ZnO）、氮化鋁（AlN）、氮化硼（BN）、碳化硅（SiC）等中的一種或幾種，但不僅限于這些導(dǎo)熱填料。平均粒徑在10μm～200μm，優(yōu)選15μm～150μm，更優(yōu)選20μm～100μm。徑厚比在10～100，優(yōu)選10-80，更優(yōu)選10-50。