[發明專利]絕緣導熱組合物和絕緣導熱材料以及絕緣導熱片及其制備方法和正溫度系數熱敏電阻發熱器

有效

• 申請號: 201410710135.7
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN105694469B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 趙琴娜;周維
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L71/10;C08L83/05;C09K5/14;C08K9/06;C08K3/22;C08K3/28;C08K3/38;H05B3/12;H01C7/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;金迪

本發明提供了一種絕緣導熱組合物和絕緣導熱材料以及絕緣導熱片及其制備方法和正溫度系數熱敏電阻發熱器。所述絕緣導熱組合物含有聚芳醚樹脂、導熱型增韌改性劑和增容劑，所述導熱型增韌改性劑含有包括至少兩個烯基基團的不飽和聚硅氧烷、包括至少兩個Si?H鍵的含氫聚硅氧烷、硅氫加成催化劑和導熱填料。由本發明提供的絕緣導熱組合物制備得到的絕緣導熱片同時具有非常優異的拉伸強度、斷裂伸長率、絕緣性和導熱性。

技術領域

本發明涉及一種絕緣導熱組合物、由所述絕緣導熱組合物制備得到的絕緣導熱材料、一種絕緣導熱片的制備方法、由該方法制備得到的絕緣導熱片以及一種正溫度系數熱敏電阻發熱器。

背景技術

正溫度系數熱敏電阻(PTC)可用于溫度的控制與測量，例如，可以用于車用部件的溫度檢測與調節。PTC發熱器包括陶瓷發熱片、電極、絕緣導熱材料和金屬外殼等部件，其中，絕緣導熱材料作為陶瓷發熱片與金屬外殼之間的填充材料，起著絕緣保護及傳導熱量的作用。隨著PTC大功率化的發展，要求絕緣導熱材料具有更好的高溫絕緣性及導熱性。

目前，制備絕緣導熱材料的一個重要途徑是將導熱填料如氧化鋁、氮化硼、氧化鋅、氧化鎂等填充到合成橡膠如有機硅橡膠中制成絕緣片。然而，雖然硅橡膠的短期耐高溫性能較一般的合成橡膠好，但是長期在高溫環境下使用會造成老化降解，釋放出小分子物質或者析出油狀物，因此難以滿足大功率及高發熱量的使用要求，會嚴重影響PTC元件的壽命。

為了解決硅橡膠絕緣片的上述缺陷，科研工作者還開發了一種包括三層以上結構的復合絕緣導熱片，其中，內層為具有一定力學強度、耐熱性和電絕緣性的聚合物薄膜如聚酰亞胺(PI)薄膜，而外層為上述有機硅橡膠導熱層。然而，硅橡膠與聚酰亞胺薄膜之間的附著力較差，而為了達到一定的導熱率，通常需要加入大量的導熱材料，這樣無疑會進一步降低層間的粘合力，在使用過程中可能出現層間剝離現象。為了解決該問題，可以對聚酰亞胺薄膜進行表面處理或者在硅橡膠中加入特定的小分子化合物，以改進層間結合力，但是這些處理手段可能會對復合片材的整體性能造成影響，同時會造成工藝復雜化。此外，在上述復合絕緣導熱片中，純聚酰亞胺膜的導熱性較差，極大地增加了復合絕緣導熱片的熱阻，因此需要盡可能地降低聚酰亞胺膜的厚度，但是為了保證復合絕緣導熱片的力學強度和電絕緣性，聚酰亞胺膜的厚度又不能降低太多，難以同時獲得綜合性能均較好的絕緣導熱片。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種新的絕緣導熱組合物、由所述絕緣導熱組合物制備得到的絕緣導熱材料、一種絕緣導熱片的制備方法、由該方法制備得到的絕緣導熱片以及一種正溫度系數熱敏電阻發熱器。

具體地，本發明提供了一種絕緣導熱組合物，所述絕緣導熱組合物含有聚芳醚樹脂、導熱型增韌改性劑和增容劑，所述導熱型增韌改性劑含有包括至少兩個烯基基團的不飽和聚硅氧烷、包括至少兩個Si-H鍵的含氫聚硅氧烷、硅氫加成催化劑和導熱填料。

本發明還提供了一種由上述絕緣導熱組合物中的各組分進行混合并固化得到的絕緣導熱材料。

本發明還提供了一種絕緣導熱片的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)將上述導熱型增韌改性劑中所含的各組分混合均勻，得到導熱型增韌改性劑；

(2)將所述導熱型增韌改性劑與上述聚芳醚樹脂和增容劑在混合溶劑中混合，然后將得到的涂覆液涂覆在基板上，接著進行固化；所述混合溶劑含有組分A和組分B，所述組分A選自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基吡咯烷酮、氯苯、二甲基亞砜和氯仿中的至少一種，所述組分B選自苯、甲苯、二甲苯和烷烴類溶劑中的至少一種。

本發明還提供了由上述方法制備得到的絕緣導熱片。

此外，本發明還提供了一種正溫度系數熱敏電阻發熱器，該正溫度系數熱敏電阻包括陶瓷發熱片、電極、絕緣導熱材料和金屬外殼，其中，所述絕緣導熱材料為上述絕緣導熱片。