[發(fā)明專利]導(dǎo)熱性阻燃聚合物組合物及其用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380065402.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN104854178A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弗朗西斯庫(kù)斯·彼特魯斯·瑪麗亞·梅爾克斯;薩沙·特爾霍斯特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沙特基礎(chǔ)全球技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C08K3/22
• 分類號(hào): C08K3/22
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 張英;宮傳芝

相關(guān)申請(qǐng)的引用

這是一個(gè)要求享有2012年12月14日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.61/737,539的優(yōu)先權(quán)的非臨時(shí)申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于本文中作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種導(dǎo)熱性阻燃聚合物組合物。本發(fā)明還涉及制造這些組合物和包含這些組合物的制品的方法。

背景技術(shù)

熱塑性聚合物組合物適用于各種應(yīng)用，如個(gè)人計(jì)算機(jī)外殼、顯示設(shè)備、電子設(shè)備材料、汽車外部和內(nèi)部部件等。對(duì)于在前述應(yīng)用中所用的聚合物合乎需要的是具有阻燃性的同時(shí)也是導(dǎo)熱性的而從器件熱敏性部分耗散和散發(fā)掉熱量。

阻燃添加劑通常加入到熱塑性聚合物組合物中以改善組合物的阻燃性。然而，加入某些阻燃添加劑常常會(huì)降低組合物的熱導(dǎo)率和/或抗沖擊強(qiáng)度。因此，合乎需要的是加入改善阻燃性而同時(shí)提高組合物的熱導(dǎo)率的化合物。

由于聚合物組合物導(dǎo)熱性不如金屬，則在這些材料中產(chǎn)生的任何熱量就不容易散發(fā)到周圍環(huán)境中。為了彌補(bǔ)這一缺陷，向熱塑性聚合物組合物添加導(dǎo)熱填料。填料的高體積分?jǐn)?shù)用于獲得適合于通過熱塑性聚合物組合物有效熱傳輸?shù)臒釋?dǎo)率。陶瓷填料經(jīng)常加入到熱塑性聚合物組合物中以提高熱導(dǎo)率。當(dāng)前能夠用于導(dǎo)熱性組合物的陶瓷填料類型的數(shù)量是相對(duì)有限的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)陶瓷填料都是絕熱的或具有相對(duì)較低的熱導(dǎo)率。因此，使用具有高熱導(dǎo)率的陶瓷填料代價(jià)高昂并且控制其它性質(zhì)，如機(jī)械性能，流動(dòng)和熱穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)自由度是有限的。因此，合乎需要的是使用改良的填料或其組合以獲得低廉而產(chǎn)生所需之時(shí)的阻燃性的導(dǎo)熱性組合物。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開了一種導(dǎo)熱性組合物，包含20wt％至80wt％的熱塑性或熱固性聚合物；10wt％至70wt％的金屬氫氧化物；和聚合物成炭劑，其中聚合物成炭劑為導(dǎo)熱性組合物提供了當(dāng)按照UL-94測(cè)試方案進(jìn)行測(cè)試時(shí)在1.5mm或更小的厚度下V-0的阻燃性。

本文中還公開了一種導(dǎo)熱性組合物，包含20wt％至80wt％的熱塑性或熱固性聚合物；10wt％至70wt％的金屬氫氧化物；和0.5wt％至10wt％的聚合物成炭劑，其中導(dǎo)熱性組合物具有對(duì)于層間(through?plane)熱導(dǎo)率至少0.5W/mK的熱導(dǎo)率；和當(dāng)按照UL94測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試時(shí)在1.5mm或更小的厚度下至少V-0的阻燃性能。

本文中還公開了一種包括共混20wt％至80wt％的熱塑性或熱固性聚合物；10wt％至70wt％的金屬氫氧化物；和0.5wt％至10wt％的聚合物成炭劑的方法，其中導(dǎo)熱性組合物具有對(duì)于層間熱導(dǎo)率至少0.5W/mK的熱導(dǎo)率；和當(dāng)按照UL94測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試時(shí)在1.5mm或更小的厚度下至少V-0的阻燃性能。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明更具體地在以下的描述和實(shí)施例中進(jìn)行介紹，這些描述和實(shí)施例僅旨在舉例說明，因?yàn)樵S多在其中的修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員而言將是顯而易見的。正如在說明書和權(quán)利要求書中所用，術(shù)語“包括”可以包括“由…組成”和“基本由…組成”的實(shí)施方式。術(shù)語“一個(gè)”，“一種”等包括引用對(duì)象的復(fù)數(shù)數(shù)目。術(shù)語“和/或”包括“和”以及“或”。例如，A和/或B被解釋為A，B，或A和B。本文公開的所有范圍都包括端點(diǎn)并可以獨(dú)立組合。本文公開的范圍的端點(diǎn)和任何值不限于精確的范圍或值；它們不是充分精確的而包括接近這些范圍和/或值的值。

正如本文中所用，近似語言可以用于修飾任何可以變化而不會(huì)導(dǎo)致與其相關(guān)的基本功能變化的量化表達(dá)。因此，由一個(gè)術(shù)語或多個(gè)術(shù)語，如“約”和“基本上”修飾的值，在某些情況下，可以不限于指定的精確值。在至少一些情況下，近似語言可以對(duì)應(yīng)于測(cè)定該值的儀器儀表的精度。

本文公開了一種具有改善的阻燃行為的導(dǎo)熱性組合物以及制備這些組合物的方法和由其制成的制品。在一個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)熱性組合物包含熱塑性樹脂，金屬氫氧化物，聚合物基成炭劑或其組合，能夠提供熱導(dǎo)率特性的可選填料或增強(qiáng)劑和可選的其它顏料和/或加工助劑。增強(qiáng)性填料可以是導(dǎo)熱性的但向組合物提供熱導(dǎo)率是可選的。導(dǎo)熱性組合物能夠用于各種應(yīng)用，如需要電絕緣的熱量或散熱管理應(yīng)用。在一個(gè)替代實(shí)施方式中，導(dǎo)熱性組合物能夠用于各種應(yīng)用，如需要電導(dǎo)率的熱量或熱耗散管理應(yīng)用。換言之，該組合物能夠是導(dǎo)電的或電絕緣的，而同時(shí)又是導(dǎo)熱的以及阻燃性的。實(shí)例包括用于計(jì)算機(jī)和消費(fèi)者電器的電子組件的熱沉，太陽(yáng)能電池和電池組如處理器、燈、LED-燈、電動(dòng)機(jī)、電子電路，電子裝置的包裝如線圈或外殼，太陽(yáng)能電池背板、電池外殼、或?qū)τ诟叨壤щy(腐蝕性)環(huán)境的換熱器的制造。