[發(fā)明專利]一種高導熱聚苯硫醚材料的制備方法及制備的材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310289893.1
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103319893A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設計）人: 劉濤;楊克斌;劉光耀;余國賢
• 申請（專利權）人: 四川中物材料有限責任公司
• 主分類號: C08L81/02
• 分類號: C08L81/02;C08K9/02;C08K7/06;C08K3/04;B29C47/92
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 卿誠;吳彥峰

技術領域

本發(fā)明涉及材料領域，尤其是高分子材料領域，具體為一種高導熱聚苯硫醚材料的制備方法及制備的材料。

背景技術

近年來，隨著電子組裝技術和封裝技術的迅速發(fā)展，組裝密度大幅提高，在電子元件和電路體積成千上萬倍縮小的同時，相應工作頻率卻急劇增加，從而導致其工作穩(wěn)定性急劇下降。例如在計算機領域，隨著CPU運行頻率和速度的大幅提高，CPU所產生的熱量成倍增加。根據(jù)Arhennius公式，溫度每升高10℃，電子元器件的壽命將降低1/2。因此，為了保證CPU在使用溫度下依然正常運行，并延長其使用壽命，就必須將產生的熱量迅速散去。

在航天航空領域，飛行器在飛行過程中會因摩擦產生大量的熱量，因此，飛行器的安全飛行對材料的耐熱性能和綜合性能要求高。目前，具有良好耐熱性能的材料加工較為困難，且價格昂貴。如果材料具有優(yōu)異的散熱性能，則對其耐熱性能的要求就不會如此苛刻，加工也會變得相對容易。

在汽車領域，為了降低車體重量，減少車體噪音及車體內部灰塵，使汽車更加美觀，汽車的缸蓋罩、發(fā)動機罩和進氣管系統(tǒng)等零配件普遍采用塑料制造。由于缸蓋罩等此類零配件距離發(fā)動機較近，因而溫度較高。如果能夠將發(fā)動機所產生的熱量快速散去，必將大幅提高此類零件的使用壽命。

因此，研制導熱性能良好、綜合性能優(yōu)異的高分子復合材料，對于電子、航空航天及汽車制造等領域的材料設計及拓展，具有非常重要的意義。聚苯硫醚的結構獨特，其具有良好的耐高溫和熱穩(wěn)定性、優(yōu)良的耐化學腐蝕性、優(yōu)異的物理力學性能、良好的黏接性能、良好的尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的阻燃性、良好的電性能。由于聚苯硫醚樹脂具有前述諸多優(yōu)異性能，因而使得其廣泛應用于機械、電子、化工及航空航天領域。然而，聚苯硫醚樹脂的導熱系數(shù)不高，限制了其在散熱領域等的應用。因此，研制高導熱聚苯硫醚復合材料，能夠拓寬其在航空航天、化工散熱等領域的應用。目前，公開的導熱聚苯硫醚復合材料主要采用導熱填料共混的方式進行制備。

中國專利申請CN200810025883.6將聚苯硫醚、氧化鎂、長玻纖、偶聯(lián)劑、分散劑和潤滑劑按一定比例共混擠出，所制備材料的導熱系數(shù)最高僅為1.696W/m.K；中國專利申請CN200810025884.0利用硫化鋅為導熱填料制備了防靜電導熱聚苯硫醚復合材料，但該材料的導熱系數(shù)不超過1W/m.K；中國專利申請CN1244887利用石墨制備出導熱聚苯硫醚復合材料，該材料的斷裂伸長率在10%以上，其應用范圍相對較窄；中國專利申請200710012359.8利用碳纖維、玻璃纖維、金屬粉末、炭黑粉末以及無機填料制備了導熱聚苯硫醚材料，所制備材料中導熱導電材料添加量為10~25%，但其韌性仍然不理想；中國專利申請CN201110261250.7利用納米級導熱金屬纖維材料、無機填充材料、導熱粉末材料和氧化鋁陶瓷纖維制備一種導熱聚苯硫醚復合材料，然后該材料中，金屬纖維密度較大，使得該材料質量較重；中國專利申請201210051775.2采用導熱劑NP325、偶聯(lián)劑、增韌劑、接枝改性劑、穩(wěn)定劑和其它助劑制備了一種導熱系數(shù)為11.2W/m.K的聚苯硫醚復合材料，該材料具有較好的韌性，但其強度難以作為結構材料使用。