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CN109153811B - 铝产品及其在具有高热导率的聚合物组合物中的用途 - Google Patents

铝产品及其在具有高热导率的聚合物组合物中的用途 Download PDF

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CN109153811B CN201780028965.3A CN201780028965A CN109153811B CN 109153811 B CN109153811 B CN 109153811B CN 201780028965 A CN201780028965 A CN 201780028965A CN 109153811 B CN109153811 B CN 109153811B
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Abstract

公开了氧化铝产品，所述氧化铝产品包含细粒度组分和粗粒度组分，并且具有特定的粒度特点以及不规则和非球形颗粒形状。这些氧化铝产品可以在聚合物制剂中使用以生产具有高各向同性热导率的复合材料。

Description

铝产品及其在具有高热导率的聚合物组合物中的用途
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年5月16日提交的美国临时申请序列号62/336,781的权益，其公开内容通过引用以其整体并入本文。
发明背景
本发明通常涉及具有特定的粒度特点的氧化铝产品。这些氧化铝产品可以在聚合物制剂中使用以生产具有高各向同性热导率的复合材料。
发明概述
提供本概述来以简化形式介绍概念的选择，概念在下文在详述中被进一步描述。本概述不意图确定要求保护的主题的所需的或必要的特征。本概述也不意图用于限制要求保护的主题的范围。
根据本发明的一个方面的氧化铝产品可以具有细粒度组分和粗粒度组分，并且氧化铝产品的特征可以在于在从约1μm至约20μm的范围内的d50粒度和在从约5μm至约50μm的范围内的d90粒度。在另一个方面，氧化铝产品的特征可以在于在从约1μm至约5μm的范围内的d50粒度和在从约6μm至约40μm的范围内的d90粒度。又在另一个方面，氧化铝产品的特征可以在于在从约1.5μm至约5μm的范围内的d50粒度和在从约6μm至约30μm的范围内的d90粒度。
在本发明的其他方面，氧化铝产品可以具有细粒度组分和粗粒度组分，并且细粒度组分可以具有在从约0.3μm至约6μm的范围内的d50粒度，并且粗粒度组分可以具有在从约3μm至约35μm的范围内的d50粒度。在另外的方面，细粒度组分可以具有在从约0.8μm至约3.5μm(或从约1.5μm至约4.5μm)的范围内的d50粒度，并且粗粒度组分可以具有在从约10μm至约30μm(或从约12μm至约22μm)的范围内的d50粒度。通常，在氧化铝产品中的细粒度组分的量可以在基于细粒度组分和粗粒度组分的总重量从约10wt.％至约90wt.％、从约20wt.％至约80wt.％、或从约40wt.％至约80wt.％的范围内。
与本发明的方面一致，氧化铝产品的颗粒可以被描述为不规则形状和非球形。通常，尽管不需要，但颗粒被表面处理，导致较紧密的填充和改进的聚合物相容性。本文还提供了聚合物组合物，并且这样的组合物可以包含聚合物和本文公开的任何氧化铝产品。所得的聚合物组合物可以具有出乎意料的高各向同性热导率，以及低粘度和高拉伸伸长性质。
前述概述和以下详述两者都提供实例并且仅是解释性的。因此，前述概述和以下详述不应被认为是限制性的。此外，可以提供除了本文陈述的那些特征或变型之外的特征或变型。例如，某些方面可以涉及详述中描述的各种特征组合和子组合。
附图简述
图1呈现了在实施例1的氧化铝产品中使用的细粒度组分的扫描电子显微照片。
图2-图4呈现了在实施例1的氧化铝产品中使用的粗粒度组分的扫描电子显微照片。
图5-图6呈现了在实施例2的氧化铝产品中使用的细粒度组分的扫描电子显微照片。
图7A呈现了颗粒球形度和颗粒圆度分类的绘画表示。
图7B呈现了颗粒圆度类别的绘画表示，范围从角状颗粒到良好圆形颗粒。
图8呈现了实施例1的氧化铝产品的粒度分布的标绘图。
图9呈现了实施例2的氧化铝产品的粒度分布的标绘图。
图10呈现了实施例3的氧化铝产品的粒度分布的标绘图。
图11呈现了实施例4和实施例5的粘度相对于剪切速率的标绘图。
图12呈现了实施例7(60wt.％氧化铝产品)和实施例8(80wt.％氧化铝产品)的热释放速率(HRR)曲线的标绘图。
图13呈现了实施例9-实施例14的穿过平面(各向同性)热导率值的条形图。
图14-图16呈现了用于确定实施例1的氧化铝产品中的粗粒度组分的平均纵横比的扫描电子显微照片。
图17-图20呈现了用于确定实施例2的氧化铝产品中的细粒度组分的平均纵横比的扫描电子显微照片。
定义
为了更清楚地定义本文使用的术语，提供以下定义。除非另外指示，否则以下定义适用于本公开内容。如果术语在本公开内容中被使用但没有在本文具体地定义，则可以应用来自IUPAC Compendium of Chemical Terminology第2版(1997)的定义，只要该定义不与本文应用的任何其他公开内容或定义相冲突、或致使应用该定义的任何权利要求不确定或无效。在由通过引用并入本文的任何文件提供的任何定义或用法与本文提供的定义或用法相冲突的方面来说，以本文提供的定义或用法为准。
这里，可以描述本主题的特征，使得在特定的方面内，可以设想不同特征的组合。对于本文公开的每个方面和每个特征，考虑了不会不利地影响本文描述的设计、组合物、工艺或方法的所有组合，并且所述所有组合可以互换，无论是否明确描述特定的组合。因此，除非另外明确地叙述，否则本文公开的任何方面或特征可以被组合以描述与本公开内容一致的发明设计、组合物、工艺或方法。
当本文以“包含”各种组分或步骤的措辞来描述组合物和方法时，除非另外说明，否则所述组合物和方法还可以“基本上由各种组分或步骤组成”或“由各种组分或步骤组成”。例如，与本发明的方面一致的聚合物组合物可以包含以下组分；可选择地，可以基本上由以下组分组成；或可选择地，可以由以下组分组成：(1)聚合物，和(2)氧化铝产品。
除非另外指定，否则术语“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”意图包括复数替代选择，例如，至少一个。
通常，使用Chemical and Engineering News,63(5),27,1985中公布的元素周期表版本中指示的编号方案来指示元素的族。在一些情况下，元素的族可以使用分配给该族的常用名来指示；例如，用于第1族元素的碱金属，用于第2族元素的碱土金属等等。
术语“接触”在本文用来指可以被共混、混合、浆化、溶解、反应、处理、复合或另外的以一些其他方式或通过任何合适的方法被接触或组合的材料或组分。除非另外指定，否则材料或组分可以以任何顺序、以任何方式接触在一起并且持续任何时间长度。
虽然在本发明的实践或测试中可以使用与本文描述的那些相似或等效的任何方法和材料，但本文描述了典型的方法和材料。
本文提到的所有的出版物和专利为了描述和公开的目的通过引用并入本文，例如出版物和专利中描述的构造和方法学可以与目前描述的发明结合使用。
在本发明中公开了若干类型的范围。当公开或要求保护任何类型的范围时，意图是单独地公开或要求保护这样的范围可以合理地涵盖的每一个可能的数，包括范围的端点以及范围中涵盖的任何子范围和子范围的组合。作为一个代表性的实例，在本发明的多个方面中，氧化铝产品的d90粒度可以在某些范围内。对于d90粒度可以在从约5μm至约50μm的范围内的公开内容，意图陈述d90可以是在该范围内的任何粒度，并且例如可以等于约5μm、约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm或约50μm。此外，d90粒度可以在从约5μm至约50μm的任何范围内(例如，从约6μm至约30μm)，并且这还包括在约5μm和约50μm之间的范围的任何组合(例如，d90粒度可以在从6μm至约10μm或从约16μm至约28μm的范围内)。同样地，本文公开的所有其他范围应以与此实例相似的方式被解释。
术语“约”意指量、尺寸、制剂、参数和其他数量和特点不是精确的并且不需要是精确的，但是如所期望的可以是近似的，包括更大或更小，反映了公差、转换因子、四舍五入、测量误差及类似的，以及本领域技术人员已知的其他因素。通常，量、尺寸、制剂、参数或其他数量或特点是“约”或“近似的”，无论是否明确地说明是这样的。术语“约”还涵盖由于由特定的初始混合物产生的组合物的不同平衡条件而不同的量。无论是否被术语“约”修饰，权利要求书包括数量的等效。术语“约”可以意指在报告的数值的10％内，优选地在报告的数值的5％内。
发明详述
本文公开的是具有多峰的粒度分布的氧化铝产品，以及包含所述氧化铝产品的聚合物组合物和制造的物品。
出乎意料地，发现包含非球形颗粒的氧化铝产品可以实现致密填充，并且可以以与球形颗粒相同的高负载量填充到聚合物中。尽管不希望受以下理论束缚，但据信这些令人惊奇的益处可能是本文公开的非球形氧化铝产品的特定的粒度分布、煅烧氧化铝颗粒的不规则形状和非球形形状以及它们的表面处理或被配置成改进填充和聚合物相容性的涂层的结果。
此外，发现包含本文公开的非球形氧化铝产品的聚合物组合物，尽管高氧化铝负载量(例如从80wt.％至高达92wt.％-93wt.％)，导致低粘度和良好的可加工性，以及优异的聚合物机械性质，例如拉伸断裂伸长率。此外且有益地，还获得了聚合物组合物的高各向同性热导率。此外，并且尽管不希望受以下理论束缚，但据信使用本文公开的非球形氧化铝产品的各向同性热导率可以优于使用球形颗粒获得的各向同性热导率，这至少部分地是由于在聚合物组合物内的氧化铝颗粒的较大的平面间接触。并且有益地，据信本文公开的非球形氧化铝产品可以比对比的球形颗粒被更成本有效地且经济地生产。
氧化铝产品
与本发明的一个方面一致，氧化铝产品可以具有细粒度组分和粗粒度组分，并且氧化铝产品的特征可以在于在从约1μm至约20μm的范围内的d50粒度和在从约5μm至约50μm的范围内的d90粒度。本发明的“氧化铝产品”还可以被称为“氧化铝组合物”或“氧化铝混合物”；这些术语可以在整个本公开内容中互换使用。类似地，“细”粒度组分还可以被称为“小”粒度组分或“第一”粒度组分；这些术语可以在整个本公开内容中互换使用。类似地，“粗”粒度组分还可以被称为“大”粒度组分或“第二”粒度组分；这些术语可以在整个本公开内容中互换使用。与本发明的另一个方面一致，氧化铝产品可以具有细粒度组分和粗粒度组分，并且细粒度组分可以具有在从约0.3μm至约6μm的范围内的d50粒度，并且粗粒度组分可以具有在从约3μm至约35μm的范围内的d50粒度。氧化铝产品中的细粒度组分的量没有被特别地限制；然而，细粒度组分的量经常可以在基于细粒度组分和粗粒度组分的总重量的从约10wt.％至约90wt.％的范围内。
在另外的方面，与本发明一致的氧化铝产品还可以具有下文提供的特点或性质中的任一种、以及以任何的组合的特点或性质。
在一些方面，氧化铝产品的d50粒度(中值粒度)可以在从约1μm至约20μm的范围内，诸如例如从约1μm至约10μm、从约2μm至约10μm、从约1μm至约7μm、从约1μm至约6μm、从约1.5μm至约7μm、从约1.5μm至约6μm、从约1μm至约5μm、从约1.5μm至约5μm、或从约1.5μm至约4.5μm。根据本公开内容，d50粒度的其他适当的范围是容易地明显的。
在一些方面，氧化铝产品的d90粒度(90％的颗粒具有小于或等于d90粒度的粒度)可以在从约5μm至约50μm的范围内，诸如例如从约7μm至约35μm、从约7μm至约32μm、从约5μm至约35μm、从约6μm至约40μm、从约6μm至约30μm、从约15μm至约40μm、从约16μm至约30μm、从约16μm至约28μm、从约6μm至约25μm、或从约7μm至约28μm。根据本公开内容，d90粒度的其他适当的范围是容易地明显的。
通常，例如对于减量化(downgauging)或对于较短的最终用途应用，可以有益的是氧化铝产品具有小于或等于约100μm的d100(最大)粒度。在一个方面，d100粒度可以小于或等于约85μm、或者小于或等于约75μm，而在另一个方面，d100粒度可以小于或等于约65μm、小于或等于约60μm、或者小于或等于约50μm。根据本公开内容，氧化铝产品的其他适当的最大d100粒度是容易地明显的。
与本发明的方面一致，氧化铝产品可以具有通常落在从约1,600kg/m3至约2,500kg/m3、从约1,700kg/m3至约2,500kg/m3、或从约1,800kg/m3至约2,500kg/m3的范围内的出乎意料地高的振实密度。在另外的方面，振实密度可以在从约1,800kg/m3至约2,400kg/m3、从约1,900kg/m3至约2,400kg/m3、从约1,800kg/m3至约2,300kg/m3、或从约1,900kg/m3至约2,300kg/m3的范围内。根据本公开内容，振实密度的其他适当的范围是容易地明显的。
细粒度组分典型地具有小于或等于约6μm的d50粒度。例如，细粒度组分的d50通常可以落在从约0.3μm至约6μm的范围内，可选择地，从约0.5μm至约6μm；可选择地，从约0.5μm至约5μm；可选择地，从约0.5μm至约4μm；可选择地，从约0.8μm至约4.5μm；可选择地，从约0.8μm至约3.5μm；可选择地，从约1μm至约5μm；可选择地，从约1μm选至约4.5μm；可选择地，从约1μm至约4μm；可选择地，从约1.5μm至约4.5μm；或可选择地，从约2μm至约4μm。根据本公开内容，细粒度组分的d50粒度的其他适当的范围是容易地明显的。
细粒度组分的特征还可以在于d90粒度，所述d90粒度通常落在从约1.5μm至约25μm的范围内，并且这可以基于在生产颗粒中采用的研磨程序变化。在一个方面，细粒度组分的d90可以落在从约2μm至约20μm、从约2μm至约18μm、或从约1μm至约16μm的范围内。在另一个方面，细粒度组分的d90可以落在从约3μm至约20μm、从约3μm至约18μm、或从约3μm至约16μm的范围内。又在另一个方面，细粒度组分的d90可以落在从约4μm至约20μm、从约4μm至约18μm、或从约4μm至约16μm的范围内。根据本公开内容，细粒度组分的d90粒度的其他适当的范围是容易地明显的。
细粒度组分的表面积不限于任何特定的范围；然而，细粒度组分的BET表面积通常落在从约0.5m2/g至约20m2/g的范围内。在一些方面，BET表面积可以在从约0.5m2/g至约8m2/g、或从约1m2/g至约8m2/g的范围内，而在其他方面，BET表面积可以在从约0.8m2/g至约5m2/g、从约0.8m2/g至约4m2/g、从约1m2/g至约5m2/g，以及类似范围的范围内。根据本公开内容，细粒度组分的BET表面积的其他适当的范围是容易地明显的。
通常，粗粒度组分具有小于或等于约35μm的d50粒度。例如，粗粒度组分的d50通常可以落在从约3μm至约35μm的范围内，可选择地，从约5μm至约25μm；可选择地，从约7μm至约35μm；可选择地，从约8μm至约35μm；可选择地，从约8μm至约30μm；可选择地，从约8μm至约25μm；可选择地，从约8μm至约22μm；可选择地，从约10μm至约35μm；可选择地，从约10μm至约30μm；可选择地，从约10μm至约25μm；可选择地，从约10μm至约20μm；可选择地，从约12μm至约30μm；或可选择地，从约12μm至约22μm。根据本公开内容，粗粒度组分的d50粒度的其他适当的范围是容易地明显的。
粗粒度组分的特征还可以在于d90粒度，所述d90粒度通常落在从约15μm至约65μm的范围内。在一个方面，粗粒度组分的d90可以落在从约20μm至约65μm、从约20μm至约60μm、或从约20μm至约55μm的范围内。在另一个方面，粗粒度组分的d90可以落在从约25μm至约65μm、从约25μm至约60μm、或从约25μm至约55μm的范围内。又在另一个方面，粗粒度组分的d90可以落在从约25μm至约50μm、从约30μm至约55μm、或从约30μm至约50μm的范围内。根据本公开内容，粗粒度组分的d90粒度的其他适当的范围是容易地明显的。
粗粒度组分的表面积不限于任何特定的范围；然而，粗粒度组分的BET表面积通常落在从约0.1m2/g至约1.5m2/g的范围内。在一些方面，BET表面积可以在从约0.1m2/g至约1m2/g、或从约0.2m2/g至约1m2/g的范围内，而在其他方面，BET表面积可以在从约0.25m2/g至约1.5m2/g、从约0.25m2/g至约1m2/g、从约0.25m2/g至约0.85m2/g，以及类似范围的范围内。根据本公开内容，粗粒度组分的BET表面积的其他适当的范围是容易地明显的。
氧化铝产品中的细粒度组分和粗粒度组分的相对量没有被特别地限制。然而，氧化铝产品中的细粒度组分的量通常落在基于细粒度组分和粗粒度组分的总重量的从约10wt.％至约90wt.％的范围内。在另外的方面，基于细粒度组分和粗粒度组分的总重量的用于细粒度组分的量的其他合适的非限制性范围包括以下：从约20wt.％至约80wt.％、从约30wt.％至约80wt.％、从约40wt.％至约80wt.％、从约50wt.％至约80wt.％、从约30wt.％至约70wt.％、从约40wt.％至约70wt.％、从约40wt.％至约60wt.％、从约45wt.％至约75wt.％、或从约45wt.％至约65wt.％。根据本公开内容，氧化铝产品中的细粒度组分和粗粒度组分的相对量的其他适当的范围是容易地明显的。
本发明的氧化铝材料的α-氧化铝含量通常可以是非常高的。例如，氧化铝产品(和/或细粒度组分、和/或粗粒度组分)可以具有从约80wt.％至100wt.％、从约90wt.％至100wt.％、或从约95wt.％至100wt.％的α-氧化铝含量。在一些方面，氧化铝产品(和/或细粒度组分、和/或粗粒度组分)的α-氧化铝含量可以是从约85wt.％至约99wt.％、从约90wt.％至约99wt.％、或从约92wt.％至约99wt.％。
在这些和其他方面，氧化铝产品、细粒度组分和/或粗粒度组分中的任一种可以包括煅烧氧化铝颗粒(或基本上由煅烧氧化铝颗粒组成、或由煅烧氧化铝颗粒组成)。此外，氧化铝产品、细粒度组分和/或粗粒度组分中的任一种可以包括表面处理的氧化铝颗粒(或基本上由表面处理的氧化铝颗粒组成、或由表面处理的氧化铝颗粒组成)。尽管不限于此，但表面处理的量典型地范围基于氧化铝产品的重量的从约0.05wt.％至约5wt.％、或从约0.1wt.％至约1wt.％。可以使用任何合适的表面处理，例如基于硅烷的表面处理或基于脂肪酸的表面处理，以及纳米金属颗粒和基于碳的添加剂(例如，纳米管、石墨烯)，并且这些处理可以改进氧化铝产品与各种聚合物的相容性。适合于表面处理或涂覆氧化铝产品的说明性和非限制性的硅烷材料可以包括3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(N-环己基氨基)丙基三甲氧基硅烷、二乙基氨基甲基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-硫代氰酰基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷(3-glycidoxypropyltriethoxysilane)、3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正癸基三甲氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷、正十六烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及类似物、以及其组合。
通常，与本发明的方面一致的氧化铝颗粒的形状可以被描述为不规则的和非球形的。例如，氧化铝产品、和/或细粒度组分、和/或粗粒度组分的特征可以在于在从约1.5:1至约30:1、从约1.5:1至约20:1、或从约1.5:1至约15:1的范围内的平均纵横比。纵横比在本文中被定义为最长(可测量的)的颗粒尺寸除以最短的尺寸。作为实例，如果颗粒是盘形的，则最短的尺寸将是盘的厚度。在本发明的另外的方面，平均纵横比可以在从约2:1至约30:1、从约2:1至约15:1、从约2:1至约10:1、从约2.5:1至约15:1、从约3:1至约12:1、从约3:1至约10:1、或从约4:1至约8:1的范围内。根据本公开内容，其他适当的平均纵横比是容易地明显的。关于纵横比及其确定的另外的信息在以下的实施例中被呈现，参考图14-图20。
另外或可选择地，氧化铝产品、和/或细组分、和/或粗组分的不规则和非球形属性可以通过颗粒的平均球形度和/或平均圆度来定量。例如，平均球形度和/或平均圆度可以小于或等于约0.7、小于或等于约0.6、小于或等于约0.5、在从约0.4至约0.6的范围内、在从约0.3至约0.6的范围内、在从约0.3至约0.5的范围内、或在从约0.5至约0.7的范围内。一般颗粒形状可以被描述为角状或次角状，如在美国专利第8,945,517号(通过引用以其整体被并入本文)中描述的。关于颗粒形状的另外的信息在以下的实施例中被呈现，参考图1-图6和图7A-图7B。
尽管不需要，但是氧化铝产品还可以包含各种量的增效剂材料或增效剂化合物，以便在某些领域提供改进的性能。作为实例，氧化铝产品还可以包含增效剂化合物，例如氮化硼、氮化硅、氮化铝、氧化镁、石墨或任何阻燃剂(例如氢氧化铝、氢氧化镁或含磷/氮阻燃剂)和类似物、或其组合。增效剂化合物的典型的负载量可以在基于氧化铝产品的重量的从约0.5wt.％至约30wt.％、从约1wt.％至约25wt.％、从约1wt.％至约20wt.％、或从约2wt.％至约15wt.％的范围内。
包含氧化铝产品的组合物
本发明还涉及并涵盖包含本文公开的任何氧化铝产品(以及它们各自的特点或特征，例如氧化铝产品、细粒度组分和粗粒度组分的粒度分布)的任何组合物、制剂和制造的物品。在本发明的特定的方面，公开了聚合物组合物，并且在此方面，聚合物组合物可以包含任何合适的聚合物(一种或更多种)和本文公开的任何氧化铝产品。
在一个方面，聚合物组合物中的聚合物可以包括热塑性聚合物，而在另一个方面，聚合物可以包括热固性聚合物。在另一个方面，聚合物可以单独地或以任何组合包含环氧树脂、丙烯酸类、酯、氨基甲酸酯、有机硅和/或酚类。在又另一个方面，聚合物可以单独地或以任何组合包括聚乙烯(例如，乙烯均聚物或基于乙烯的共聚物)、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物和/或聚烯烃-苯乙烯(例如，乙烯-苯乙烯)。在还另一个方面，聚合物可以包括基于腈、丁二烯、异丁烯、异戊二烯、苯乙烯丁二烯及类似物、以及其任何组合的橡胶和/或弹性体。
尽管不限于此，但氧化铝产品的量基于聚合物组合物(总重量)通常可以在从约10wt.％至约93wt.％、从约50wt.％至约93wt.％、从约80wt.％至约93wt.％、从约10wt.％至约92wt.％、从约50wt.％至约92wt.％、从约80wt.％至约92wt.％、或从约82wt.％至约90wt.％的范围内。类似地，氧化铝产品的量基于聚合物组合物(总重量)通常可以在从约15体积％至约75体积％、从约40体积％至约75体积％、从约47体积％至约74体积％、从约48体积％至约73体积％、或从约50体积％至约70体积％的范围内。根据本公开内容，聚合物组合物中的氧化铝产品的其他适当的负载量是容易地明显的。
有益地，氧化铝产品可以为聚合物组合物提供改进的热导率。聚合物组合物的典型的各向同性热导率通常可以在从约0.5W/m·K至约10W/m·K(瓦每米开尔文)、从约0.5W/m·K至约8W/m·K、从约1W/m·K至约6W/m·K、从约1W/m·K至约5W/m·K、或从约1W/m·K至约3W/m·K及类似范围的范围内。
在本发明的一些方面，本发明的聚合物组合物可以具有大于包含球形氧化铝产品的聚合物组合物的各向同性热导率的各向同性热导率，所述球形氧化铝产品具有(与本文公开的非球形氧化铝产品)相同的粒度特点。另外或可选择地，聚合物组合物可以具有大于包含不规则(非球形)氧化铝产品的聚合物组合物的各向同性热导率的各向同性热导率，所述不规则(非球形)氧化铝产品具有(与本文公开的氧化铝产品的粒度特点)不同的粒度特点。
至少部分地由于本文公开的氧化铝产品的有利的填充量，聚合物组合物可以具有相对低的粘度，并且另外或可选择地，在低剪切速率区域内，基本上与剪切速率无关的粘度。在一个方面，聚合物组合物可以具有小于包含不规则(非球形)氧化铝产品的聚合物组合物的粘度的粘度，所述不规则(非球形)氧化铝产品具有(与本文公开的氧化铝产品的粒度特点)不同的粒度特点。在另一个方面，氧化铝产品可以是表面处理的氧化铝产品，并且聚合物组合物可以具有基本上与剪切速率无关的粘度(在给定的剪切速率范围内粘度基本上相同或恒定(+/-10％))。例如，剪切速率范围可以从5S-1至20S-1、从10S-1至20S-1、或从5S-1至15S-1。粘度测试可以使用在聚醚多元醇中的72wt.％氧化铝产品在23℃进行。
对于表面处理的氧化铝产品在类似的条件(在聚醚多元醇中的72wt.％氧化铝产品，在23℃)下，聚合物组合物可以具有范围从约5,000mPa·S至约15,000mPa·S、从约5,000mPa·S至约10,000mPa·S、从约6,000mPa·S至约12,000mPa·S、或从约6,000mPa·S至约9,000mPa·S的相对低的粘度。这样的粘度可以在5S-1、或10S-1、或15S-1的剪切速率被确定。
对于未处理的氧化铝产品在类似的条件(在聚醚多元醇中的72wt.％氧化铝产品，在23℃)下，聚合物组合物可以具有范围从约9,000mPa·S至约30,000mPa·S、从约9,000mPa·S至约25,000mPa·S、从约10,000mPa·S至约22,000mPa·S、或从约10,500mPa·S至约18,000mPa·S的相对低的粘度。这样的粘度可以在5S-1、或10S-1、或15S-1的剪切速率被确定。
即使在高的氧化铝负载量(例如70wt.％、80wt.％)的情况下，根据本发明的聚合物组合物可以保持非常良好的聚合物属性，例如断裂伸长率。在一些方面，聚合物组合物可以具有大于包含球形氧化铝产品的聚合物组合物的断裂伸长率的断裂伸长率，所述球形氧化铝产品具有(与本文公开的非球形氧化铝产品)相同的粒度特点。另外或可选择地，聚合物组合物可以具有大于包含不规则(非球形)氧化铝产品的聚合物组合物的断裂伸长率的断裂伸长率，所述不规则(非球形)氧化铝产品具有(与本文公开的氧化铝产品的粒度特点)不同的粒度特点。
在另一个方面，聚合物组合物可以具有在从约500％至约1000％、或从约600％至约900％的范围内的断裂伸长率。伸长测试可以使用在0.885密度乙烯/1-辛烯共聚物中的80wt.％氧化铝产品进行。
由于氧化铝产品的存在，聚合物组合物可以具有改进的阻燃性。在一个方面，聚合物组合物可以具有大于包含球形氧化铝产品的聚合物组合物的点燃时间的点燃时间，所述球形氧化铝产品具有(与本文公开的非球形氧化铝产品)相同的粒度特点。另外或可选择地，聚合物组合物可以具有大于包含不规则(非球形)氧化铝产品的聚合物组合物的点燃时间的点燃时间，所述不规则(非球形)氧化铝产品具有(与本文公开的氧化铝产品的粒度特点)不同的粒度特点。热释放速率和点燃时间测试可以使用在EVA/PE共混物中的60wt.％氧化铝产品进行。
制造的物品可以由本文描述的任何聚合物组合物形成和/或可以包含本文描述的任何聚合物组合物。在一个方面，制造的物品可以包括凝胶、糊剂或涂层。在另一个方面，制造的物品可以包括(聚合物)片材或膜。在又另一个方面，制造的物品可以包括电子部件(例如，半导体器件、电路板和类似物)。在还另一个方面，制造的物品可以包括功能片材、IC封装、散热器、电力器具、胶带、垫、热间隙填充物、封装化合物、粘合剂、油脂、密封材料、涂层、SF6气体断路器、太阳能电池板和类似物。根据本公开内容，其他适当的制造的物品和最终用途应用是容易地明显的。
实施例
本发明通过以下的实施例进一步例证，以下的实施例不以任何方式被解释为对本发明的范围强加限制。在阅读本文的描述之后，各种其他的方面、修改以及其等效物可以使本领域普通技术人员想到它们而不背离本发明的精神或所附权利要求的范围。
d50粒度或中值粒度指的是50％的样品具有较小的尺寸且50％的样品具有较大的尺寸的粒度。根据ISO 13320，所有粒度测量(包括d10、d50、d90和d100)使用来自Quantachrome的Cilas 1064 L激光光谱仪通过激光衍射来确定。
本文公开的BET表面积根据DIN-66132，使用Micromeritics Gemini V和GeminiVII仪器来确定。
根据ISO 787第11部分，ASTM B 527-93，振实密度使用震动容积计STAV 2003。250mL的标准量筒用200g的样品填充，并且然后震动直到样品体积恒定(典型地1250次摇动是足够的)。记录最终体积，并且通过使用的样品的重量除以最终的体积来计算振实密度。
α-氧化铝的相对量根据Bruker手册，使用标准测量参数，在D2 Phaser BrukerAXS上经由X射线衍射来测量。α-氧化铝含量用软件“Diffrac EVA”2.0版来确定。相特异性x射线衍射实验的方法和仪器条件如下：辐射：Cukα1；发生器电压：30kV；发生器电流:10mA；并且对应于2θ范围34.6°至36.0°和42.8°至44.2°，测量反射(104)和(113)的反射角2θ。步长是0.01°/步，并且测量是1s/步。将特定样品的两种产生的强度的和与标准品比较，所述标准品为具有100％的α-含量的纯α-氧化铝。因此，强度的和与样品的α-氧化铝含量成正比。样品的百分比α-氧化铝含量通过将1P乘以100并除以1S来计算，其中1P是样品的积分强度(峰104和峰113的和)，并且1S是标准品的积分强度(峰104和峰113的和)。
合适的并入和加入氧化铝和聚合物组合物的聚合物组分的方法被用于确保氧化铝产品的均匀混合和分布。典型的设备可以包括Buss Ko-kneader、内部混合器、Farrel连续混合器或双螺杆挤出机，以及在一些情况下单螺杆挤出机或两个辊磨机。然后复合产品可以在随后的加工步骤中被模制或挤出。
聚合物组合物在23℃的粘度使用
Figure GDA0002564985260000151
6000旋转粘度计，转子Z25(DIN53019)来确定。拉伸强度和断裂伸长率根据DIN 53504和EN ISO 527来测量。锥形量热法测量根据ASTM E 1354，在3mm厚的压缩模制板上在35kW/m2进行。点燃时间值是当样品由于锥形量热计中的热暴露而点燃的时间。
穿过平面(through-plane)(各向同性)热导率测量使用稳态方法经由THASYS(THA01-1419)ASTM 1114-06在23℃进行。通常，“穿过平面”热导率值小于使用其他测试程序和设备确定的热导率值(例如，通常小0.1W/m·K至2W/m·K)。
实施例1
实施例1的氧化铝产品由细粒度组分和粗粒度组分生产。细粒度组分具有0.3wt.％的硅烷表面处理并且具有1.8μm的d50粒度、4.4μm的d90粒度和2.2m2/g的BET表面积。细粒度组分使用Bayer工艺生产以生产原料，随后在1350℃煅烧，并且然后球磨至最终粒度。图1是细粒度组分的扫描电子显微照片；图1显示了细粒度组分中的不规则形状的和非球形颗粒。
粗粒度组分具有0.3wt.％的硅烷表面处理并且具有16μm的d50粒度、33μm的d90粒度和0.4m2/g的BET表面积。粗粒度组分以与细粒度组分类似的方式生产。图2-图4是粗粒度组分的扫描电子显微照片；图2-图4显示了粗粒度组分中的不规则形状的和非球形颗粒(例如，板状、盘状)。如在实施例部分的末尾进一步讨论的，并参考图14-图16，粗粒度组分的平均纵横比为约5:1。
图7A是颗粒的球形度和圆度的绘画表示；细粒度组分和粗粒度组分通常具有约0.3至约0.7的球形度值和约0.3至约0.7的圆度值。图7B是各种类别的颗粒圆度的绘画表示；细粒度组分和粗粒度组分通常包含角状颗粒和次角状颗粒。
将细粒度组分和粗粒度组分以相等的量(50wt.％细粒度组分和50wt.％粗粒度组分)混合以形成实施例1的氧化铝产品。图8描绘了实施例1的氧化铝产品的粒度分布，并且总之，氧化铝产品具有0.4μm的d10、2.8μm的d50、21.5μm的d90和45μm的d100。氧化铝产品还具有2,160kg/m3的振实密度和大于95wt.％的α-氧化铝含量。
实施例2
实施例2的氧化铝产品通过混合实施例1的65wt.％的细粒度组分和35wt.％的粗粒度组分来生产。细粒度组分具有0.3wt.％的硅烷表面处理并且具有4μm的d50粒度、11μm的d90粒度和1.2m2/g的BET表面积。
实施例2的细粒度组分以与实施例1的细粒度组分类似的方式生产，但是具有带有更多板状形状或盘状形状的颗粒。
图5-图6是实施例2的细粒度组分的扫描电子显微照片；图5-图6显示了细粒度组分中的不规则颗粒、板形颗粒和非球形颗粒。如在实施例部分的末尾进一步讨论的，并参考图17-图20，细粒度组分的平均纵横比为约7:1。
图9描绘了实施例2的氧化铝产品的粒度分布，并且总之，氧化铝产品具有0.75μm的d10、4.8μm的d50、28μm的d90和75μm的d100。氧化铝产品还具有2100kg/m3的振实密度和大于95wt.％的α-氧化铝含量。
实施例3
实施例3的氧化铝产品通过混合实施例1的75wt.％的细粒度组分和实施例1的25wt.％的粗粒度组分来生产。图10描绘了实施例3的氧化铝产品的粒度分布，并且总之，氧化铝产品具有0.3μm的d10、1.95μm的d50、7.7μm的d90和32μm的d100。氧化铝产品还具有1850kg/m3的振实密度和大于95wt.％的α-氧化铝含量。
实施例4-实施例5
实施例4使用实施例1的氧化铝产品，而实施例5使用实施例1的相同的氧化铝产品，但没有硅烷表面处理。在每个实施例中，氧化铝产品与
Figure GDA0002564985260000171
聚醚多元醇以72wt.％氧化铝负载量共混。图11呈现了对于实施例4和实施例5的聚合物组合物在23℃的粘度相对于剪切速率概况的标绘图。出乎意料地，粘度基本上是恒定的，并且在从5S-1至20S-1(或从5S-1至15S-1、或从10S-1至20S-1)的剪切速率范围内与剪切速率无关。
在此剪切速率范围内，实施例4的聚合物组合物具有令人惊奇的约7500mPa·S的低粘度，并且实施例5的聚合物组合物也具有令人惊奇的约11,000mPa·S-12,000mPa·S的低粘度，特别地在72wt.％的氧化铝负载量的情况下。相比之下，在相同的测试条件下，实施例1-实施例2的未处理的细粒度组分具有约18,000mPa·S-20,000mPa·S的较高的粘度，并且实施例1-实施例2的表面处理的细粒度组分在10S-1至20S-1的剪切速率范围内具有约12,000mPa·S的较高的粘度。
实施例6
实施例6使用实施例1的氧化铝产品。对于实施例6，氧化铝产品与
Figure GDA0002564985260000172
8003聚烯烃弹性体(0.885密度乙烯/1-辛烯共聚物，1g/10min的熔体指数，在190℃和2.16kg(ASTM D1238))以80wt.％氧化铝负载量复合。实施例6的聚合物组合物(包含实施例1的80wt.％的氧化铝产品)的熔体指数是7.5g/10min。填充的聚合物的断裂伸长率是870％。考虑到使用实施例1-实施例2的未处理的细粒度组分的相当的性质为约3.2g/10min(熔体指数)和306％(断裂伸长率)，并且使用实施例1-实施例2的表面处理的细粒度组分的相当的性质为约5.3g/10min(熔体指数)和675％(断裂伸长率)，因此高熔体指数(低粘度)和高伸长性质是意想不到的。
实施例7-实施例8
实施例7-实施例8使用实施例1的氧化铝产品。对于实施例7，氧化铝产品与75wt.％EVA和25wt.％聚乙烯的共混物以60wt.％氧化铝负载量复合。实施例8使用80wt.％的氧化铝产品。图12图示出了对于实施例7(60wt.％)和实施例8(80wt.％)的热释放速率(HRR)曲线。出乎意料地，氧化铝的增加的量导致更好的阻燃性，如通过增加的点燃时间(图12中曲线向右移动)指示的。
实施例9-实施例14
实施例9-实施例14使用实施例6的乙烯/1-辛烯共聚物，并且实施例10-实施例14还使用实施例1的氧化铝产品。实施例9不包含任何氧化铝，实施例10包含18体积％氧化铝，实施例11包含40体积％氧化铝，实施例12包含47体积％氧化铝(80wt.％)，实施例13包含56体积％氧化铝，以及实施例14包含67体积％氧化铝。
图13是显示随着氧化铝负载量增加，穿过平面(各向同性)热导率增加的条形图。大于1W/m·K且高达3W/m·K的各向同性热导率用包含从47体积％至67体积％氧化铝的聚合物组合物来实现，如图13中所示。
实施例15-实施例16
实施例15-实施例16使用实施例1的氧化铝产品，但是用0.6wt.％的硅烷表面处理。对于实施例15，氧化铝产品与BASF
Figure GDA0002564985260000181
B29 HM 01未增强的聚酰胺PA 6(尼龙6)以50wt.％氧化铝负载量经由双螺杆挤出复合。实施例16使用70wt.％的氧化铝产品。如下表所示，实施例15-实施例16的产生的聚合物组合物具有优异的机械性质(高断裂拉伸强度、高弹性模量和相对高的断裂伸长率)和优异的各向同性热导率。这些组合物还具有良好的流变性质，用于有益的注射-模制和其他应用中的加工性。
Figure GDA0002564985260000182
平均纵横比的确定
以下是用于确定粗粒度组分的平均纵横比的程序。对实施例1的粗粒度组分的样品拍摄若干幅SEM照片(参见图14-图16)。SEM图像的数目应是足以允许测量最少10个颗粒至最多25个颗粒的量。待测量的颗粒是垂直(+/-10°)取向的颗粒，使得(1)可以测量颗粒的厚度，并且(2)可以测量颗粒的最长的可测量的尺寸。如本领域技术人员将容易地认识到的，在SEM图像中仅可以看到这些三维颗粒的二维，并且可以被定量。对于粗粒度组分，待选择的颗粒是在D30-D90范围内的颗粒，因此消除了由研磨造成的破碎颗粒或小颗粒碎片。对于实施例1的粗粒度组分，测量二十四(24)个颗粒，如图14-图16中所示。纵横比范围从3.4:1至7:1，其中平均值为约5:1，如下表中总结的。
Figure GDA0002564985260000191
用于确定细粒度组分的平均纵横比的程序基本上与用于粗粒度组分的程序相同，除了待选择的颗粒是在D40-D90范围内的颗粒，以消除由研磨造成的破碎颗粒或小颗粒碎片，以及难以精确测量的非常小的颗粒。对于实施例2的细粒度组分，对细粒度组分的样品拍摄了若干幅SEM照片(参见图17-图20)。测量了十二(12)个颗粒，如图17-图20中所示。纵横比范围从4.7:1至11.5:1，其中平均值为约7:1，如下表中总结的。
Figure GDA0002564985260000201
上文参考许多方面和具体的实施例描述了本发明。许多变型将使本领域技术人员根据上文详述想到它们。所有这样的明显的变型在所附的权利要求的全部意图范围内。本发明的其他方面可以包括但不限于以下(方面被描述为“包括”但可选择地可以“基本上由......组成”或“由......组成”)：
方面1.一种氧化铝产品，所述氧化铝产品具有细粒度组分和粗粒度组分，其中所述氧化铝产品具有：
在从约1μm至约20μm的范围内的d50粒度；和
在从约5μm至约50μm的范围内的d90粒度。
方面2.一种氧化铝产品，所述氧化铝产品具有细粒度组分和粗粒度组分，其中：
所述细粒度组分具有在从约0.3μm至约6μm的范围内的d50粒度；
所述粗粒度组分具有在从约3μm至约35μm的范围内的d50粒度；并且
所述氧化铝产品中的所述细粒度组分的量是基于所述细粒度组分和所述粗粒度组分的总重量的从约10wt.％至约90wt.％。
方面3.如方面1或2中定义的所述氧化铝产品，其中所述氧化铝产品的特征在于任何合适的中值粒度(d50)，或在本文公开的任何范围内的中值粒度(d50)，例如从约1μm至约20μm、从约1μm至约10μm、从约2μm至约10μm、从约1μm至约5μm、从约1.5μm至约5μm、或从约1.5μm至约4.5μm。
方面4.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述氧化铝产品的特征在于任何合适的d90粒度，或在本文公开的任何范围内的d90粒度，例如从约5μm至约50μm、从约6μm至约40μm、从约6μm至约30μm、从约15μm至约40μm、从约16μm至约30μm、或从约16μm至约28μm。
方面5.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述细粒度组分的特征在于任何合适的中值粒度(d50)，或在本文公开的任何范围内的中值粒度(d50)，例如从约0.3μm至约6μm、从约0.5μm至约5μm、从约0.5μm至约4μm、从约0.8μm至约3.5μm、或从约1.5μm至约4.5μm。
方面6.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述粗粒度组分的特征在于任何合适的中值粒度(d50)，或在本文公开的任何范围内的中值粒度(d50)，例如从约3μm至约35μm、从约5μm至约25μm、从约8μm至约22μm、从约10μm至约30μm、或从约12μm至约22μm。
方面7.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述氧化铝产品中的所述细粒度组分的量在任何合适的范围内，或在本文公开的任何范围内，例如基于细粒度组分和粗粒度组分的总重量，从约10wt.％至约90wt.％、从约20wt.％至约80wt.％、从约30wt.％至约80wt.％、从约40wt.％至约80wt.％、从约50wt.％至约80wt.％、从约30wt.％至约70wt.％、从约40wt.％至约70wt.％、从约40wt.％至约60wt.％、从约45wt.％至约75wt.％、或从约45wt.％至约65wt.％。
方面8.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述氧化铝产品的特征还在于任何合适的最大d100粒度，或本文公开的任何最大d100粒度，例如小于或等于约100μm、小于或等于约75μm、小于或等于60μm、或小于或等于约50μm。
方面9.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述细粒度组分的特征还在于任何合适的d90粒度，或在本文公开的任何范围内的d90粒度，例如从约1.5μm至约25μm、从约2μm至约20μm、从约2μm至约18μm、或从约3μm至约16μm。
方面10.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述粗粒度组分的特征还在于任何合适的d90粒度，或在本文公开的任何范围内的d90粒度，例如从约15μm至约65μm、从约20μm至约60μm、从约20μm至约55μm、或从约25μm至约50μm。
方面11.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述细粒度组分的特征还在于任何合适的BET表面积，或在本文公开的任何范围内的BET表面积，例如从约0.5m2/g至约10m2/g、从约0.5m2/g至约8m2/g、从约1m2/g至约8m2/g、或从约0.8m2/g至约5m2/g。
方面12.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述粗粒度组分的特征还在于任何合适的BET表面积，或在本文公开的任何范围内的BET表面积，例如从约0.1m2/g至约1.5m2/g、从约0.2m2/g至约1m2/g、从约0.25m2/g至约1.5m2/g、或从约0.25m2/g至约1m2/g。
方面13.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述氧化铝产品的特征还在于任何合适的振实密度，或在本文公开的任何范围内的振实密度，例如从约1,600kg/m3至约2,500kg/m3、从约1,700kg/m3至约2,500kg/m3、从约1,800kg/m3至约2,400kg/m3、或从约1,800kg/m3至约2,300kg/m3。
方面14.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述氧化铝产品(和/或所述细粒度组分、和/或所述粗粒度组分)的特征还在于任何合适的α-氧化铝含量，或在本文公开的任何范围内的α-氧化铝含量，例如从约80wt.％至100wt.％、从约90wt.％至100wt.％、从约95wt.％至100wt.％、从约85wt.％至约99wt.％、或从约90wt.％至约99wt.％。
方面15.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述氧化铝产品包括煅烧氧化铝(即煅烧氧化铝颗粒)。
方面16.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述氧化铝产品包括表面处理的氧化铝(即，表面处理的氧化铝颗粒)，基于氧化铝产品的重量具有任何合适的表面处理量，或本文公开的任何表面处理量，例如从约0.05wt.％至约5wt.％、或从约0.1wt.％至约1wt.％。
方面17.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述氧化铝产品包括表面处理的氧化铝(即，表面处理的氧化铝颗粒)，其中表面处理包括任何合适的表面处理，或本文公开的任何表面处理，例如硅烷处理的氧化铝、脂肪酸处理的氧化铝等、或其任何组合。
方面18.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述氧化铝产品(和/或所述细粒度组分、和/或所述粗粒度组分)的特征还在于任何合适的平均纵横比，或在本文公开的任何范围内的平均纵横比，例如从约1.5:1至约30:1、从约2:1至约15:1、从约2.5:1至约15:1、从约3:1至约12:1、或从约4:1至约8:1。
方面19.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述氧化铝产品(和/或细组分、和/或粗组分)包括不规则和非球形颗粒，所述不规则和非球形颗粒的特征在于任何合适的平均球形度(或圆度)，或在本文公开的任何范围内的平均球形度(或圆度)，例如小于或等于约0.7、小于或等于约0.6、小于或等于约0.5。
方面20.如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品，其中所述氧化铝产品还包含基于氧化铝产品的重量的任何合适的量或本文公开的任何量例如从约0.5wt.％至约30wt.％、从约1wt.％至约25wt.％、或从约1wt.％至约20wt.％的任何合适的增效剂化合物，或本文公开的任何增效剂化合物，例如氮化硼、氮化硅、氮化铝、氧化镁、石墨或任何阻燃剂(例如氢氧化铝、氢氧化镁或含磷/氮阻燃剂)等、或其任何组合。
方面21.一种聚合物组合物(制剂、复合材料)，包含：
(a)聚合物；和
(b)如前述方面中的任一个中定义的所述氧化铝产品。
方面22.如方面21中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物包括任何合适的聚合物，或本文公开的任何聚合物，例如热塑性聚合物、热固性聚合物或其组合。
方面23.如方面21中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物包括环氧树脂、丙烯酸类、酯、氨基甲酸酯、有机硅、酚类等、或其组合。
方面24.如方面21中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物包括聚乙烯(例如，均聚物或基于乙烯的共聚物)、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物、聚烯烃-苯乙烯等、或其组合。
方面25.如方面21中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物包括基于腈、丁二烯、异丁烯、异戊二烯、苯乙烯丁二烯等、或其组合的橡胶和/或弹性体。
方面26.如方面21-25中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述氧化铝产品的量基于总聚合物组合物是任何合适的量，或在本文公开的任何范围内的量，例如从约10wt.％至约93wt.％、从约80wt.％至约93wt.％、或从约80wt.％至约92wt.％。
方面27.如方面21-26中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述氧化铝产品的量基于总聚合物组合物是任何合适的量，或在本文公开的任何范围内的量，例如从约15体积％至约75体积％、从约47体积％至约74体积％、从约48体积％至约73体积％、或从约50体积％至约70体积％。
方面28.如方面21-27中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有任何合适的各向同性热导率，或在本文公开的任何范围内，例如从约0.5W/m·K至约10W/m·K(瓦每米开尔文)、从约0.5W/m·K至约8W/m·K、从约1W/m·K至约6W/m·K、从约1W/m·K至约5W/m·K、或从约1W/m·K至约3W/m·K的各向同性热导率。
方面29.如方面21-28中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有小于包含不规则(非球形)氧化铝产品的聚合物组合物的粘度的粘度，所述不规则(非球形)氧化铝产品具有不同的粒度特点。
方面30.如方面21-29中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述氧化铝产品被表面处理，并且所述聚合物组合物具有基本上与剪切速率无关的粘度，例如，粘度在从5S-1至20S-1、从10S-1至20S-1、或从5S-1至15S-1的剪切速率范围内基本上相同或恒定(+/-10％)。
方面31.如方面21-30中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述氧化铝产品被表面处理，并且所述聚合物组合物在5S-1、或10S-1、或15S-1的剪切速率具有在从约5,000mPa·S至约15,000mPa·S、从约5,000mPa·S至约10,000mPa·S、从约6,000mPa·S至约12,000mPa·S、或从约6,000mPa·S至约9,000mPa·S的范围内的粘度。
方面32.如方面21-31中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述氧化铝产品未被处理，并且所述聚合物组合物在5S-1、或10S-1、或15S-1的剪切速率具有在从约9,000mPa·S至约30,000mPa·S、从约9,000mPa·S至约25,000mPa·S、从约10,000mPa·S至约22,000mPa·S、或从约10,500mPa·S至约18,000mPa·S的范围内的粘度。
方面33.如方面21-32中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有大于包含球形氧化铝产品的聚合物组合物的断裂伸长率的断裂伸长率，所述球形氧化铝产品具有相同的粒度特点。
方面34.如方面21-33中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有大于包含不规则(非球形)氧化铝产品的聚合物组合物的断裂伸长率的断裂伸长率，所述不规则(非球形)氧化铝产品具有不同的粒度特点。
方面35.如方面21-34中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有在从约500％至约1000％、或从约600％至约900％的范围内的断裂伸长率。
方面36.如方面21-35中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有大于包含球形氧化铝产品的聚合物组合物的点燃时间的点燃时间，所述球形氧化铝产品具有相同的粒度特点。
方面37.如方面21-36中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有大于包含不规则(非球形)氧化铝产品的聚合物组合物的点燃时间的点燃时间，所述不规则(非球形)氧化铝产品具有不同的粒度特点。
方面38.如方面21-37中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有大于包含球形氧化铝产品的聚合物组合物的各向同性热导率的各向同性热导率，所述球形氧化铝产品具有相同的粒度特点。
方面39.如方面21-38中的任一个中定义的所述聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有大于包含不规则(非球形)氧化铝产品的聚合物组合物的各向同性热导率的各向同性热导率，所述不规则(非球形)氧化铝产品具有不同的粒度特点。
方面40.一种制造的物品，包含如方面21-39中的任一个中定义的所述聚合物组合物。
方面41.如方面40中定义的所述物品，其中所述物品包括凝胶、糊剂或涂层。
方面42.如方面40中定义的所述物品，其中所述物品包括片材或膜。
方面43.如方面40中定义的所述物品，其中所述物品包括电子部件(例如，半导体器件、电路板等)。
方面44.如方面40中定义的所述物品，其中所述物品包括功能片材、IC封装、散热器、电力器具、胶带、垫、热间隙填充物、封装化合物、粘合剂、油脂、密封材料、涂层、SF6气体断路器、太阳能电池板等。
本申请还涉及以下内容：
1)一种氧化铝产品，所述氧化铝产品具有细粒度组分和粗粒度组分，其中：
所述细粒度组分具有在从约0.3μm至约6μm的范围内的d50粒度；
所述粗粒度组分具有在从约7μm至约35μm的范围内的d50粒度，并且所述粗粒度组分的特征在于在从约1.5至约30的范围内的平均纵横比；并且
所述氧化铝产品中的所述细粒度组分的量是基于所述细粒度组分和所述粗粒度组分的总重量的从约10wt.％至约90wt.％。
2)如1)所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品具有：
在从约1μm至约20μm的范围内的d50粒度；和
在从约5μm至约50μm的范围内的d90粒度。
3)如1)所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品具有：
在从约1.5μm至约6μm的范围内的d50粒度；和
在从约7μm至约35μm的范围内的d90粒度。
4)如1)-3)中任一项所述的氧化铝产品，其中：
所述细粒度组分具有在从约0.5μm至约5μm的范围内的d50粒度；
所述粗粒度组分具有在从约10μm至约30μm的范围内的d50粒度；并且
所述氧化铝产品中的所述细粒度组分的量是基于所述细粒度组分和所述粗粒度组分的总重量的从约30wt.％至约80wt.％。
5)如1)-4)中任一项所述的氧化铝产品，其中：
所述细粒度组分具有在从约1μm至约16μm的范围内的d90粒度；
所述粗粒度组分具有在从约20μm至约55μm的范围内的d90粒度；并且
所述氧化铝产品具有小于或等于约100μm的d100粒度。
6)如1)-5)中任一项所述的氧化铝产品，其中：
所述细粒度组分具有在从约0.8m2/g至约20m2/g的范围内的BET表面积；
所述粗粒度组分具有在从约0.25m2/g至约1.5m2/g的范围内的BET表面积；并且
所述氧化铝产品具有在从约1,700kg/m3至约2,500kg/m3的范围内的振实密度。
7)如1)-6)中任一项所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分独立地具有在从约90wt.％至约99wt.％的范围内的α-氧化铝含量。
8)如1)-7)中任一项所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品包括表面处理的氧化铝颗粒，并且其中所述氧化铝产品包括从约0.05wt.％至约5wt.％的表面处理。
9)如1)-8)中任一项所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品和所述细粒度组分的特征独立地在于在从约1.5至约30的范围内的平均纵横比。
10)如1)-9)中任一项所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分的特征独立地在于在从约0.4至约0.6的范围内的平均球形度、平均圆度或两者。
11)一种聚合物组合物，包含：
(a)聚合物；和
(b)如1)-10)中任一项所述的氧化铝产品。
12)如11)所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有在从约0.5W/m·K至约8W/m·K的范围内的各向同性热导率。
13)如11)所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有在从约1W/m·K至约5W/m·K的范围内的各向同性热导率。
14)如11)-13)中任一项所述的聚合物组合物，其中：
所述聚合物包括热塑性聚合物；并且
所述氧化铝产品的量基于总聚合物组合物在从约80wt.％至约93wt.％的范围内。
15)如11)-13)中任一项所述的聚合物组合物，其中：
所述聚合物包括热固性聚合物；并且
所述氧化铝产品的量基于总聚合物组合物在从约47体积％至约74体积％的范围内。
16)如11)-13)中任一项所述的聚合物组合物，其中：
所述聚合物包括聚醚多元醇；
所述氧化铝产品被表面处理；
所述氧化铝产品的量基于总聚合物组合物是72wt.％；并且
所述聚合物组合物的特征在于：
在10S-1的剪切速率，在从约6,000mPa·S至约12,000mPa·S的范围内的粘度；和
在从10S-1至20S-1的剪切速率范围内基本上恒定的粘度。
17)如11)-13)中任一项所述的聚合物组合物，其中：
所述聚合物包括聚烯烃弹性体；
所述氧化铝产品的量基于总聚合物组合物是80wt.％；并且
所述聚合物组合物的特征在于在从约500％至约1000％的范围内的断裂伸长率。
18)如11)-13)中任一项所述的聚合物组合物，其中：
所述聚合物包含75wt.％EVA和25wt.％聚乙烯；
所述氧化铝产品的量基于总聚合物组合物是80wt.％；并且
所述聚合物组合物的特征在于：
大于包含球形氧化铝产品的聚合物组合物的点燃时间的点燃时间，所述球形氧化铝产品具有与所述氧化铝产品的粒度特点相同的粒度特点；和/或
大于包含不规则氧化铝产品的聚合物组合物的点燃时间的点燃时间，所述不规则氧化铝产品具有与所述氧化铝产品的粒度特点不同的粒度特点。
19)一种制造的物品，包含如11)-18)中任一项所述的聚合物组合物。
20)如19)所述的物品，其中所述物品包括电子部件。

Claims (41)

1.一种氧化铝产品，所述氧化铝产品具有细粒度组分和粗粒度组分，其中：
所述细粒度组分具有在从0.3μm至6μm的范围内的d50粒度；
所述粗粒度组分具有在从7μm至35μm的范围内的d50粒度，并且所述粗粒度组分的特征在于在从1.5至30的范围内的平均纵横比；并且
所述氧化铝产品中的所述细粒度组分的量是基于所述细粒度组分和所述粗粒度组分的总重量的从10wt.％至90wt.％。
2.如权利要求1所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品具有：
在从1μm至20μm的范围内的d50粒度；和
在从5μm至50μm的范围内的d90粒度。
3.如权利要求1所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品具有：
在从1.5μm至6μm的范围内的d50粒度；和
在从7μm至35μm的范围内的d90粒度。
4.如权利要求1-3中任一项所述的氧化铝产品，其中：
所述细粒度组分具有在从0.5μm至5μm的范围内的d50粒度；
所述粗粒度组分具有在从10μm至30μm的范围内的d50粒度；并且
所述氧化铝产品中的所述细粒度组分的量是基于所述细粒度组分和所述粗粒度组分的总重量的从30wt.％至80wt.％。
5.如权利要求1-3中任一项所述的氧化铝产品，其中：
所述细粒度组分具有在从1μm至16μm的范围内的d90粒度；
所述粗粒度组分具有在从20μm至55μm的范围内的d90粒度；并且
所述氧化铝产品具有小于或等于100μm的d100粒度。
6.如权利要求4所述的氧化铝产品，其中：
所述细粒度组分具有在从1μm至16μm的范围内的d90粒度；
所述粗粒度组分具有在从20μm至55μm的范围内的d90粒度；并且
所述氧化铝产品具有小于或等于100μm的d100粒度。
7.如权利要求1-3和6中任一项所述的氧化铝产品，其中：
所述细粒度组分具有在从0.8m2/g至20m2/g的范围内的BET表面积；
所述粗粒度组分具有在从0.25m2/g至1.5m2/g的范围内的BET表面积；并且
所述氧化铝产品具有在从1,700kg/m3至2,500kg/m3的范围内的振实密度。
8.如权利要求4所述的氧化铝产品，其中：
所述细粒度组分具有在从0.8m2/g至20m2/g的范围内的BET表面积；
所述粗粒度组分具有在从0.25m2/g至1.5m2/g的范围内的BET表面积；并且
所述氧化铝产品具有在从1,700kg/m3至2,500kg/m3的范围内的振实密度。
9.如权利要求5所述的氧化铝产品，其中：
所述细粒度组分具有在从0.8m2/g至20m2/g的范围内的BET表面积；
所述粗粒度组分具有在从0.25m2/g至1.5m2/g的范围内的BET表面积；并且
所述氧化铝产品具有在从1,700kg/m3至2,500kg/m3的范围内的振实密度。
10.如权利要求1-3、6和8-9中任一项所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分独立地具有在从90wt.％至99wt.％的范围内的α-氧化铝含量。
11.如权利要求4述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分独立地具有在从90wt.％至99wt.％的范围内的α-氧化铝含量。
12.如权利要求5述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分独立地具有在从90wt.％至99wt.％的范围内的α-氧化铝含量。
13.如权利要求7述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分独立地具有在从90wt.％至99wt.％的范围内的α-氧化铝含量。
14.如权利要求1-3、6、8-9和11-13中任一项所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品包括表面处理的氧化铝颗粒，并且其中所述氧化铝产品包括从0.05wt.％至5wt.％的表面处理。
15.如权利要求 4所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品包括表面处理的氧化铝颗粒，并且其中所述氧化铝产品包括从0.05wt.％至5wt.％的表面处理。
16.如权利要求 5所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品包括表面处理的氧化铝颗粒，并且其中所述氧化铝产品包括从0.05wt.％至5wt.％的表面处理。
17.如权利要求 7所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品包括表面处理的氧化铝颗粒，并且其中所述氧化铝产品包括从0.05wt.％至5wt.％的表面处理。
18.如权利要求 10所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品包括表面处理的氧化铝颗粒，并且其中所述氧化铝产品包括从0.05wt.％至5wt.％的表面处理。
19.如权利要求1-3、6、8-9、11-13和15-18中任一项所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品和所述细粒度组分的特征独立地在于在从1.5至30的范围内的平均纵横比。
20.如权利要求4所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品和所述细粒度组分的特征独立地在于在从1.5至30的范围内的平均纵横比。
21.如权利要求5所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品和所述细粒度组分的特征独立地在于在从1.5至30的范围内的平均纵横比。
22.如权利要求7所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品和所述细粒度组分的特征独立地在于在从1.5至30的范围内的平均纵横比。
23.如权利要求10所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品和所述细粒度组分的特征独立地在于在从1.5至30的范围内的平均纵横比。
24.如权利要求14所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品和所述细粒度组分的特征独立地在于在从1.5至30的范围内的平均纵横比。
25.如权利要求1-3、6、8-9、11-13、15-18和20-24中任一项所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分的特征独立地在于在从0.4至0.6的范围内的平均球形度、平均圆度或两者。
26.如权利要求4所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分的特征独立地在于在从0.4至0.6的范围内的平均球形度、平均圆度或两者。
27.如权利要求5所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分的特征独立地在于在从0.4至0.6的范围内的平均球形度、平均圆度或两者。
28.如权利要求7所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分的特征独立地在于在从0.4至0.6的范围内的平均球形度、平均圆度或两者。
29.如权利要求10所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分的特征独立地在于在从0.4至0.6的范围内的平均球形度、平均圆度或两者。
30.如权利要求14所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分的特征独立地在于在从0.4至0.6的范围内的平均球形度、平均圆度或两者。
31.如权利要求19所述的氧化铝产品，其中所述氧化铝产品、所述细粒度组分和所述粗粒度组分的特征独立地在于在从0.4至0.6的范围内的平均球形度、平均圆度或两者。
32.一种聚合物组合物，包含：
(a)聚合物；和
(b)如权利要求1-31中任一项所述的氧化铝产品。
33.如权利要求32所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有在从0.5W/m·K至8W/m·K的范围内的各向同性热导率。
34.如权利要求32所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有在从1W/m·K至5W/m·K的范围内的各向同性热导率。
35.如权利要求32-34中任一项所述的聚合物组合物，其中：
所述聚合物包括热塑性聚合物；并且
所述氧化铝产品的量基于总聚合物组合物在从80wt.％至93wt.％的范围内。
36.如权利要求32-34中任一项所述的聚合物组合物，其中：
所述聚合物包括热固性聚合物；并且
所述氧化铝产品的量基于总聚合物组合物在从47体积％至74体积％的范围内。
37.如权利要求32-34中任一项所述的聚合物组合物，其中：
所述聚合物包括聚醚多元醇；
所述氧化铝产品被表面处理；
所述氧化铝产品的量基于总聚合物组合物是72wt.％；并且
所述聚合物组合物的特征在于：
在10S-1的剪切速率，在从6,000mPa·S至12,000mPa·S的范围内的粘度；和
在从10S-1至20S-1的剪切速率范围内基本上恒定的粘度。
38.如权利要求32-34中任一项所述的聚合物组合物，其中：
所述聚合物包括聚烯烃弹性体；
所述氧化铝产品的量基于总聚合物组合物是80wt.％；并且
所述聚合物组合物的特征在于在从500％至1000％的范围内的断裂伸长率。
39.如权利要求32-34中任一项所述的聚合物组合物，其中：
所述聚合物包含75wt.％EVA和25wt.％聚乙烯；
所述氧化铝产品的量基于总聚合物组合物是80wt.％；并且
所述聚合物组合物的特征在于：
大于包含球形氧化铝产品的聚合物组合物的点燃时间的点燃时间，所述球形氧化铝产品具有与所述氧化铝产品的粒度特点相同的粒度特点；和/或
大于包含不规则氧化铝产品的聚合物组合物的点燃时间的点燃时间，所述不规则氧化铝产品具有与所述氧化铝产品的粒度特点不同的粒度特点。
40.一种制造的物品，包含如权利要求32-39中任一项所述的聚合物组合物。
41.如权利要求40所述的物品，其中所述物品包括电子部件。
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