[發(fā)明專利]一種改性的塑性材料、其制備方法及該材料的制品

在審

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• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN104341646A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪紅
• 申請（專利權(quán)）人: 倪紅
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K13/02;C08K3/04;C08K5/098;C08K5/524;C08K3/38
• 代理公司: 北京瑞成興業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11288
• 代理人: 徐云瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改性的塑性材料、其制備方法及用該材料制成的制品。

背景技術(shù)

由于金屬或含金屬的材料具有良好的導(dǎo)熱性能及機械性能，所以傳統(tǒng)的散熱器等類產(chǎn)品多用金屬或含金屬的材料，如鑄鐵制成，但由于它們有明顯的缺點，如不耐氧化、易腐蝕、使用壽命短、造價高及制備工藝復(fù)雜等，因而近年來用金屬或含金屬的材料制成的散熱器等類產(chǎn)品已逐漸退出市場。

本技術(shù)領(lǐng)域曾采用過一些非金屬導(dǎo)熱和換熱材料以取代金屬材料來制備散熱器等類產(chǎn)品。這些非金屬導(dǎo)熱和換熱材料多是聚烯烴類物質(zhì)和石墨的共混物，其缺點是：該材料在注塑溫度下的流動性差，注塑時在成品中隱含較明顯的熔接紋；由于該材料主要由聚乙烯材料構(gòu)成，聚乙烯的高溫耐受性較差，老化快因而導(dǎo)致這類材料不能在較高的溫度下加工及長期使用；此外，聚丙類共混物材料的低溫機械性能較差，在-5℃時即容易產(chǎn)生低溫脆性，因而用這類塑性材料生產(chǎn)的產(chǎn)品，在冬季運輸時常易破碎。

針對上述已知材料的缺陷，本發(fā)明提供一種新型的、改性的塑性材料，它不但具有上述已知材料的在導(dǎo)熱、散熱及抗靜電方面的優(yōu)點，而且在高溫穩(wěn)定性、低溫機械性能具有明顯的改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種改性的塑性材料，其組成為（以重量份計，下同）：

聚乙烯40-85份，膨脹石墨或鱗片石墨15-50份，稀土鑭0.1-2份，鈦酸酯偶聯(lián)劑0.8-4份，抗氧劑1-5.5份，熱穩(wěn)定劑0.1-0.4份，光穩(wěn)定劑1-3份。

上述的聚乙烯優(yōu)選為線性中密度聚乙烯。

上述的膨脹石墨的含碳量應(yīng)大于98%，粒度為80-1500目。

上述的鱗片石墨的含碳量應(yīng)大于98%，粒度為1200-3000目。

上述的抗氧劑可選自抗氧劑-四元酚1010、抗氧劑-三元酚330和四季戊醇酯中的任一種。

上述的光穩(wěn)定劑是受阻胺GW540。

上述熱穩(wěn)定劑是亞磷酸酯-168或硼酸鋅中的任一種。

上述的稀土鑭是苯甲酸鑭。

本發(fā)明的改性的塑性材料的制備方法包括如下步驟：將所述聚乙烯、膨脹石墨或鱗片石墨、稀土鑭、放入密煉設(shè)備中高速攪拌；當物料溫度達70℃以上時，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑，然后充分攪勻；當物料溫度達90-100℃時，將其放入雙螺桿造粒機中造成母粒。

本發(fā)明還提供由上述改性的塑性材料制備的，帶有空腔的任何制品。

本發(fā)明所使用的膨脹石墨或鱗片石墨、鈦酸酯偶聯(lián)劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑均為已知的市售產(chǎn)品，其在聚乙烯-石墨類塑性材料中的作用及具體用量已為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，因而，本文不再贅述。本發(fā)明對于現(xiàn)有技術(shù)的最大貢獻在于首次采用了稀土鑭，具體地是采用了苯甲酸鑭。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，苯甲酸鑭可明顯地改善所述物料的流動性，從而改善了本發(fā)明材料的注塑工藝性能，消除了上述的隱含熔接紋，結(jié)果使產(chǎn)品質(zhì)量得以提高。此外，所述的苯甲酸鑭除增加了所述石墨中碳的活性之外，還將本發(fā)明的塑性材料的高溫耐受性能提高了5-8℃。由于采用稀土鑭，使得本發(fā)明材料可在和85℃的高溫下以下的安全、穩(wěn)定地加工制備；使得其制品可在-20℃以下的低溫下安全地運輸及貯存。

本發(fā)明因采用了線性中密度聚乙烯使與其相關(guān)的制品的低溫耐受溫度，與聚丙烯相比，又下降了20℃。

具體實施方式

下面通過實施例進一步說明本發(fā)明。

實施例1

將中密度聚乙烯70份，苯甲酸鑭0.5份，鱗片石墨(粒度:1500目)25份，放入密煉機中以1500-3000轉(zhuǎn)/分高速攪拌；當所述密煉機中的物料溫度升至70℃以上時，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑2份、抗氧劑三元酚3301份、熱穩(wěn)定劑亞磷酸酯-1680.5份、光穩(wěn)定劑受阻胺GW5401份；待充分攪拌且所述物料的溫度升至90-100℃時，將混好的物料取出放入雙螺桿造粒機中制成母粒。

用常規(guī)的注塑方法及注設(shè)備將所得母粒注塑成品散熱器。

具有上述組份的物料，因具有良好的熱穩(wěn)定性，所以在90-100℃時不分解；所述成品在-20℃的溫度下運輸、貯存無一破損。

實施例2

將中密度聚乙烯80份，苯甲酸鑭1份，膨脹石墨（粒度：2000目）15份放入密煉機中以高速攪拌1500-3000轉(zhuǎn)/分；當溫度升高至70℃以上時，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑1.5份、抗氧劑四元酚10101份、光穩(wěn)定劑受阻胺GW5401份、熱穩(wěn)定劑亞磷酸脂-1680.5份；待充分攪勻且物料溫度升至90-100℃時，將混好的物料取出放入雙螺桿造粒機中制成母粒。