[發明專利]一種耐高溫高導熱PPS/PPO/PA合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201410698393.8
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104403315A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 李本立;鄭少輝
• 申請（專利權）人: 江門市道生工程塑料有限公司
• 主分類號: C08L81/02
• 分類號: C08L81/02;C08L71/12;C08L77/00;C08L63/00;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/06;C08K3/22;C08K3/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 江側燕

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種耐高溫高導熱PPS/PPO/PA合金及其制備方法和應用。

背景技術

金屬材料為傳統概念上的導電、導熱材料，但隨著高分子科學技術的進步，高分子材料也成為導電、導熱領域的新角色，它顛覆了傳統高分子材料絕緣隔熱的概念。導電高分子材料是近幾年研究的一個熱點，導熱高分子材料也隨著應用領域的不斷擴大逐漸被人們重視，如換熱工程、電磁屏蔽、電子電氣、摩擦材料等。近些年來蓬勃發展的信息產業，對高分子材料的性能提出了新的要求，尤其為導熱塑料的發展提供了發展空間，導熱塑料在電腦配件上的應用將改善電腦的散熱問題并提高其運行速度和穩定性，如CPU、筆記本外殼和各種集成電路板，這些材料都要求導熱絕緣。

高分子材料絕緣好，但作為導熱材料，純的高分子材料一般是不能勝任的，因為高分子材料大多是熱的不良導體，其導熱系數僅為0.2-0.3W/m·K。而導熱材料在各領域的應用，對其導熱系數都有其特定的要求。如機械方面的應用為1.3-2W/m·K，電子領域的應用為2-4W/m·K，所以要拓展其在導熱領域的應用，必須對高分子材料進行改性。

傳統導熱材料已經無法滿足工業的要求，而且具有比重高、制造成本高、安全性能低、設計自由度受限制等弊端，隨著科學技術的發展，對導熱材料提出了更高的要求，這就極大地促進了人們對導熱材料的研究，特別是導熱塑料的研究。導熱塑料具有設計自由、產品比重較低、生產效率高、無需任何后續加工過程、低成本以及更加環保等優勢。導熱塑料的改性，比較傳統的方法是添加導熱系數比較高的導熱材料，如金屬材料和碳素材料，通過改性之后塑料復合材料的導熱系數可達1-30W/m·K，比如陶瓷纖維/粒子(氮化硼、氮化鋁、氧化鋁)，金屬纖維/粒子(鋁、鐵、銅、銀)以及鎳涂覆的玻璃纖維。

PPS樹脂改性后短期的熱變形溫度高達250℃，長期使用溫度為200-240℃，是熱塑性塑料中熱穩定程度最高的樹脂之一；PPS在200℃以下不溶于任何已知的溶劑，具有高強度、高剛性，并且在高溫條件下剛性降低很小，具有出色的耐疲勞性能和抗蠕變性能。但是PPS拉伸強度、彎曲強度等在工程塑料中屬中等水平，伸長率和沖擊強度卻比較低，現有的技術利用高填充來提高PPS的導熱性能，進一步降低了PPS的物理性能，嚴重限制了PPS的應用。

聚苯硫醚(PPS)，是一種新型高性能熱塑性樹脂，具有機械強度高、耐高溫、耐化學藥品性、難燃、熱穩定性好、電性能優良等優點。在電子、汽車、機械及化工領域均有廣泛應用，PPO常用的是由2，6-二甲基苯酚合成的聚苯醚，具有優良的綜合性能，最大的特點是在長期負荷下，具有優良的尺寸穩定性和突出的電絕緣性，使用溫度范圍廣，可在－127～121℃范圍內長期使用。具有優良的耐水、耐蒸汽性能，制品具較高的拉伸強度和抗沖強度，抗蠕變性也好。此外，有較好的耐磨性和電性能，由于它本身的性能為牛頓流體，一般需經過改性，才能應用，錦綸(PA)是聚酰胺纖維的商品名稱，又稱耐綸(Nylon)。英文名稱Polyamide(簡稱PA)，其基本組成物質是通過酰胺鍵—[NHCO]—連接起來的脂肪族聚酰胺，由于它具有優異的加工性能和電性能，一直都得到廣泛的應用。

發明內容

本發明的目的在于對PPS進行改進，提供一種新的耐高溫高導熱PPS/PPO/PA合金材料。

本發明的另一目的是提供上述耐高溫高導熱PPS/PPO/PA合金材料的制備方法。

本發明通過以下技術方案實現上述目的：

一種耐高溫高導熱PPS/PPO/PA合金材料，由以下原料按重量百分比組成：

上述耐高溫高導熱PPS/PPO/PA合金，增韌相容劑優選為環氧樹脂。環氧樹脂含有高活性的環氧基團，可以與PPO的端羥基、PPS的含氯末端芳基發生反應，從而可以提高PPS和PPO樹脂的相容性，而適量的PA可以提高組合物的流動性，便于加工。

上述耐高溫高導熱PPS/PPO/PA合金，導熱劑通過氧化鎂和石墨復配獲得，其中按重量份計，各組分含量為：

氧化鎂：65-80；

石墨：20-35；

偶聯劑：0.5-1。

上述耐高溫高導熱PPS/PPO/PA合金，碳纖維優選為瀝青基碳纖維，碳含量≥95％。尤其是直徑為6.8微米，纖維平均長度為3.2毫米，密度為1.74g/cm³，導熱系數為600W/m·K的碳纖維短纖。