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CN102702742B - 一种高性能导热材料及其制备方法 - Google Patents

一种高性能导热材料及其制备方法 Download PDF

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CN102702742B CN201210197653.4A CN201210197653A CN102702742B CN 102702742 B CN102702742 B CN 102702742B CN 201210197653 A CN201210197653 A CN 201210197653A CN 102702742 B CN102702742 B CN 102702742B
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王凯
张天荣
张陆旻
郭清
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KUNSHAN JUWEI ENGINEERING PLASTIC CO LTD
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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，公开了一种高性能导热材料，其重量份组成为：PEI25~50份；PA5~10份；导热填料30-60份；增强材料5-15份；相容剂0-2份；润滑剂0-5份；其它助剂0-5份，制备方法采用9段控温双螺杆挤出工艺。本发明平衡了导热高分子材料的导热特性与力学性能。通过加入导热填料，提高了材料的导热性能；通过PA的加入，改善了材料的加工性能，降低了成本；另选择性添加相容剂、润滑剂以及其它助剂，可根据使用要求，进一步提高材料的性能。

Description

一种高性能导热材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高性能导热材料及其制备方法。
背景技术
聚醚酰亚胺（PEI），热稳定性好（Tg=215℃），在较高温度和有负荷的情况下使用不变形，连续使用温度可达170 ℃，并且具有优异的阻燃性能(氧指数大于47，发烟量低)，韧性、抗辐射性能和耐化学药品性强，耐磨且可透过微波，并且有良好的介电性能，在宽广的频率和温度范围内有稳定的介电常数和介电损耗值以及极高的介电强度。聚醚酰亚胺优良的热机械性、电学性能、耐化学性和耐辐射性等综合性能，使其可广泛应用于汽车、仪器仪表、电子电器、机械及宇航等工业上。但聚醚酰亚胺具有价格贵，加工温度高等缺点，且随着高科技对材料的要求越来越高，要求进一步提高产品的耐热性和机械强度，而现有导热塑料制备工艺中，大幅提高材料导热性能，则力学性能有较大程度下降；保证材料力学性能，则材料导热性能不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能导热材料，具备良好的导热性能的同时，能够保证其力学性能。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种导热材料，以重量份计，其组成为：
PEI                     25~50份
PA                      5~10份
导热填料                30-60份
增强材料                5-15份
相容剂                  0-2份
润滑剂                  0-5份
其它助剂                0-5份
其中，所述PA为PA66、PA6T或PA10T中的一种；所述导热填料为石墨、SiC、AlN、BeO中的一种或几种；所述增强材料为玻璃纤维或碳纤维中的一种或两种；所述其它助剂为抗氧剂、光稳定剂；另选择性添加相容剂、润滑剂。
    本发明材料制备方法为：采用9段控温双螺杆挤出工艺，控制挤出机螺杆转速为200-350r/min，喂料转速控制在10-30r/min，切粒机转速为400-800r/min。其中9段温控区的温度分别为1区150-300℃，2区180-300℃，3至5区200-380℃，6至9区200-380℃，机头温度为200-380℃。
本发明有益效果：平衡了导热高分子材料的导热特性与力学性能。通过加入导热填料，提高了材料的导热性能；通过PA的加入，改善了材料的加工性能，降低了成本；另选择性添加相容剂、润滑剂以及其它助剂，可根据使用要求，进一步提高材料的性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
PEI                    25份
PA                     5份
导热填料                30份
增强材料                5份
相容剂                  1份
润滑剂                  1份
其它助剂                1份
实施例2
PEI                    30份
PA                     7份
导热填料                40份
增强材料                10份
相容剂                  1份
润滑剂                  1份
其它助剂                1份
实施例3
PEI                     50份
PA                      10份
导热填料                 60份
增强材料                 10份
相容剂                   2份
润滑剂                   2份
其它助剂                 2份
对上述实施例采用9段控温双螺杆挤出工艺，控制挤出机螺杆转速为280r/min，喂料转速控制在20r/min，切粒机转速为600r/min。其中9段温控区的温度分别为1区280℃，2区330℃，3至5区370℃，6至9区370℃，机头温度为380℃。
对制备材料进行性能测试，所依据的标准为ASTM，测试结果如下表所示：
性能 实施例1 实施例2 实施例3
导热系数（W/(m.k)） 2.84 3.19 2.78
拉伸强度（MPa） 71.3 88.5 75.5
冲击强度（J/m） 42.6 52.7 45.3

Claims (1)

1.一种高性能导热材料，其特征在于，以重量份计，其组成为：
聚醚酰亚胺             25~50份
PA                         5~10份
导热填料                30-60份
增强材料                5-15份
相容剂                   0-2份
润滑剂                   0-5份
其它助剂                0-5份
其中，所述PA为PA66、PA6T或PA10T中的一种；所述导热填料为石墨、SiC、AlN、BeO中的一种或几种；所述增强材料为玻璃纤维或碳纤维中的一种或两种；所述其它助剂为抗氧剂、光稳定剂；
所述的高性能导热材料制备方法为：采用9段控温双螺杆挤出工艺，控制挤出机螺杆转速为200-350r/min，喂料转速控制在10-30r/min，切粒机转速为400-800r/min。其中9段温控区的温度分别为1区150-300℃，2区180-300℃，3至5区200-380℃，6至9区200-380℃，机头温度为200-380℃。
 
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