一種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)熱材料廣泛應(yīng)用于國(guó)防工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)導(dǎo)熱材料多為金屬如 Au、Ag、Cu、Al、Mg 等，金屬氧化物如 A1203、MgO、BeO、ZnO、NiO 等，金屬氮化物如 AIN、Si3Nzp BN等以及其它非金屬材料如石墨、炭黑等。工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展對(duì)導(dǎo)熱材料提 出了更新、更高的要求，除導(dǎo)熱性外，希望材料具有優(yōu)良的綜合性能如輕質(zhì)、易加工成型、力 學(xué)性能好、耐化學(xué)腐蝕等。如化工生產(chǎn)和廢水處理中使用的熱交換器材料不僅要有較高導(dǎo) 熱能力，還需耐高溫和優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性。在電絕緣場(chǎng)合下導(dǎo)熱材料還需要具備優(yōu)良的 電絕緣性，，如電器、微電子領(lǐng)域中廣泛使用的高散熱界面材料及封裝材料，電磁屏蔽、電子 信息領(lǐng)域廣泛使用的功率管、集成塊、熱管、集成電路、覆銅基板等元器件的絕緣導(dǎo)熱急需 要高導(dǎo)熱絕緣膠粘劑。金屬材料耐化學(xué)腐蝕性差、電絕緣性差，無(wú)機(jī)陶瓷材料絕緣性好，但 加工成型成本高、抗沖擊性差，石墨導(dǎo)熱優(yōu)良，絕緣性和力學(xué)性能差。故傳統(tǒng)導(dǎo)熱材料如金 屬和金屬氧化物、氮化物陶瓷及其它非金屬材料因?yàn)樽陨淼男阅芫窒抟褵o(wú)法滿足電絕緣場(chǎng) 合的導(dǎo)熱使用要求，迫切需要研究和開發(fā)新型絕緣導(dǎo)熱材料以使用工業(yè)發(fā)展要求。
[0003] 導(dǎo)熱絕緣材料是一種常用的功能材料，通常以陶瓷、塑料、橡膠、膠粘劑、涂料等形 式廣泛應(yīng)用于微電子封裝、電機(jī)、汽車、特種電纜，甚至高端的航空航天軍事等領(lǐng)域，在現(xiàn)代 高科技領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。在電力工業(yè)中，大中型高壓發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中會(huì) 產(chǎn)生大量的熱，如果不及時(shí)導(dǎo)出，將直接影響到其工作效率、縮短壽命，降低其可靠性，因此 電機(jī)發(fā)熱、傳熱已成為現(xiàn)代電機(jī)技術(shù)發(fā)展急需解決的問(wèn)題之一。而隨著電子產(chǎn)品、LED等不 斷向大功率方向發(fā)展，也將出現(xiàn)越來(lái)越多的發(fā)熱問(wèn)題使產(chǎn)品功效降低，壽命縮短。因此急需 研制高導(dǎo)熱絕緣材料，解決結(jié)構(gòu)散熱問(wèn)題，這也是世界各國(guó)電氣絕緣材料的研究熱點(diǎn)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，所得 導(dǎo)熱絕緣材料具有良好的機(jī)械力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能
[0005] -種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，包括以下步驟：
[0006] 步驟1，以重量份計(jì)，取高密度聚乙烯20~30份、線性低密度聚丙烯10~20份、 丁腈橡膠4~7份、癸二酸二丁酯1~5份、乙酰乙酸乙酯2~5份、甲基丙烯酸二甲氨基乙 酯1~6份、聚酰胺樹脂3~7份、聚醋酸乙烯脂2~6份、羥基硅油2~7份、滑石粉1~ 5份、硬脂酸2~6份、填料3~8份、偶聯(lián)劑1~5份，加熱攪拌混合；
[0007] 步驟2,將步驟1所得混合物料進(jìn)行球磨、干燥，得到干燥物；
[0008] 步驟3,將步驟2所得干燥物加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，冷卻，即得。
[0009] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟1中加熱溫度為50~70°C，攪拌速度為200~ 400rpm〇
[0010] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟3中雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為140~200°C， 螺桿轉(zhuǎn)速為200~300rpm。
[0011] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述填料為氮化硼、氮化硅、氧化鋁纖維或氧化鎂晶 須中的一種。
[0012] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的偶聯(lián)劑為KH-550、KH-560或者KH-570中的一 種。
[0013] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟2中球磨時(shí)還需要加入氯化聚乙烯2~7份。
[0014] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟3中擠出時(shí)還需要加入玻璃纖維1~4份。
[0015] 本發(fā)明的導(dǎo)熱絕緣材料具有良好的機(jī)械力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1
[0017] -種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，包括以下步驟：
[0018] 步驟1，以重量份計(jì)，取高密度聚乙烯20份、線性低密度聚丙烯10份、丁腈橡膠4 份、癸二酸二丁酯1份、乙酰乙酸乙酯2份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯1份、聚酰胺樹脂3 份、聚醋酸乙烯脂2份、羥基硅油2份、滑石粉1份、硬脂酸2份、氧化鋁纖維3份、偶聯(lián)劑 KH-5501份，加熱攪拌混合；
[0019] 步驟2,將步驟1所得混合物料進(jìn)行球磨、干燥，得到干燥物；
[0020] 步驟3,將步驟2所得干燥物加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，冷卻，即得。
[0021] 步驟1中加熱溫度為50°C，攪拌速度為400rpm。
[0022] 步驟3中雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度一區(qū)140°C、二區(qū)150°C、三區(qū)155°C、四區(qū) 170°C、五區(qū)180°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm。
[0023] 實(shí)施例2
[0024] -種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，包括以下步驟：
[0025] 步驟1，以重量份計(jì)，取高密度聚乙烯23份、線性低密度聚丙烯17份、丁腈橡膠6 份、癸二酸二丁酯2份、乙酰乙酸乙酯4份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯5份、聚酰胺樹脂5 份、聚醋酸乙烯脂5份、羥基硅油6份、滑石粉3份、硬脂酸4份、氧化鋁纖維7份、偶聯(lián)劑 KH-5503份，加熱攪拌混合；
[0026] 步驟2,將步驟1所得混合物料進(jìn)行球磨、干燥，得到干燥物；
[0027] 步驟3,將步驟2所得干燥物加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，冷卻，即得。
[0028] 步驟1中加熱溫度為65°C，攪拌速度為300rpm。
[0029] 步驟3中雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度一區(qū)150°C、二區(qū)155°C、三區(qū)165°C、四區(qū) 180°C、五區(qū)195°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250rpm。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] -種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，包括以下步驟：
[0032] 步驟1，以重量份計(jì)，取高密度聚乙烯30份、線性低密度聚丙烯20份、丁腈橡膠7 份、癸二酸二丁酯5份、乙酰乙酸乙酯5份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯6份、聚酰胺樹脂7 份、聚醋酸乙烯脂6份、羥基硅油7份、滑石粉5份、硬脂酸6份、氧化鋁纖維8份、偶聯(lián)劑 KH-5503份，加熱攪拌混合；
[0033] 步驟2,將步驟1所得混合物料進(jìn)行球磨、干燥，得到干燥物；
[0034] 步驟3,將步驟2所得干燥物加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，冷卻，即得。
[0035] 步驟1中加熱溫度為65°C，攪拌速度為300rpm。
[0036] 步驟3中雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度一區(qū)150°C、二區(qū)155°C、三區(qū)165°C、四區(qū) 180°C、五區(qū)195°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250rpm。
[0037] 實(shí)施例4
[0038] 本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于：步驟2中球磨時(shí)還需要加入氯化聚乙烯2~7 份。
[0039] -種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，包括以下步驟：
[0040] 步驟1，以重量份計(jì)，取高密度聚乙烯23份、線性低密度聚丙烯17份、丁腈橡膠6 份、癸二酸二丁酯2份、乙酰乙酸乙酯4份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯5份、聚酰胺樹脂5 份、聚醋酸乙烯脂5份、羥基硅油6份、滑石粉3份、硬脂酸4份、氧化鋁纖維7份、偶聯(lián)劑 KH-5503份，加熱攪拌混合；
[0041] 步驟2,在步驟1所得混合物料中加入氯化聚乙烯5份后進(jìn)行球磨、干燥，得到干燥 物；
[0042] 步驟3,將步驟2所得干燥物加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，冷卻，即得。
[0043] 步驟1中加熱溫度為65°C，攪拌速度為300rpm。
[0044] 步驟3中雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度一區(qū)150°C、二區(qū)155°C、三區(qū)165°C、四區(qū) 180°C、五區(qū)195°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250rpm。
[0045] 實(shí)施例5
[0046] 本實(shí)施例與實(shí)施例4的區(qū)別在于：步驟3中擠出時(shí)還需要加入玻璃纖維1~4份。
[0047] -種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，包括以下步驟：
[0048] 步驟1，以重量份計(jì)，取高密度聚乙烯23份、線性低密度聚丙烯17份、丁腈橡膠6 份、癸二酸二丁酯2份、乙酰乙酸乙酯4份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯5份、聚酰胺樹脂5 份、聚醋酸乙烯脂5份、羥基硅油6份、滑石粉3份、硬脂酸4份、氧化鋁纖維7份、偶聯(lián)劑 KH-5503份，加熱攪拌混合；
[0049] 步驟2,在步驟1所得混合物料中加入氯化聚乙烯5份后進(jìn)行球磨、干燥，得到干燥 物；
[0050] 步驟3,在步驟2所得干燥物中加入玻璃纖維3份后送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造 粒，冷卻，即得。
[0051] 步驟1中加熱溫度為65°C，攪拌速度為300rpm。
[0052] 步驟3中雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度一區(qū)150°C、二區(qū)155°C、三區(qū)165°C、四區(qū) 180°C、五區(qū)195°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250rpm。
[0053] 將實(shí)施例 1 至 5 所得材料分別按 IS0527/2、IS0178、IS0178、IS0180、IS08301、 IEC60093進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下：
[0054]
[0055]由上表可知，本發(fā)明的絕緣材料具有良好的機(jī)械力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能，導(dǎo)熱系數(shù) 可到6. 32W*(mK)、實(shí)施例4中，氯化聚乙烯增強(qiáng)了混合物料內(nèi)部形成的導(dǎo)熱粒子通路，使 得各項(xiàng)性能有所提高；實(shí)施例5中，玻璃纖維提高了顆粒間的相容性，減少了體系內(nèi)空隙， 使得絕緣材料的機(jī)械性能和導(dǎo)熱性能更加提高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟1，以重量份計(jì)，取高密度聚乙烯20~30份、線性低密度聚丙烯10~20份、丁腈 橡膠4~7份、癸二酸二丁酯1~5份、乙酰乙酸乙酯2~5份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯 1~6份、聚酰胺樹脂3~7份、聚醋酸乙烯脂2~6份、羥基硅油2~7份、滑石粉1~5 份、硬脂酸2~6份、填料3~8份、偶聯(lián)劑1~5份，加熱攪拌混合； 步驟2,將步驟1所得混合物料進(jìn)行球磨、干燥，得到干燥物； 步驟3,將步驟2所得干燥物加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，冷卻，即得。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：步驟1中加熱溫度 為50~70°C，攪拌速度為200~400rpm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：步驟3中雙螺桿擠 出機(jī)的擠出溫度為140~200°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200~300rpm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：所述填料為氮化硼、 氮化硅、氧化鋁纖維或氧化鎂晶須中的一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：所述的偶聯(lián)劑為 KH-550、KH-560 或者 KH-570 中的一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：步驟2中球磨時(shí)還 需要加入氯化聚乙烯2~7份。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，其特征在于：步驟3中擠出時(shí)還 需要加入玻璃纖維1~4份。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，先取高密度聚乙烯、線性低密度聚丙烯、丁腈橡膠、癸二酸二丁酯、乙酰乙酸乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、聚酰胺樹脂、聚醋酸乙烯脂、羥基硅油、滑石粉、硬脂酸、填料、偶聯(lián)劑，加熱攪拌混合，再將所得混合物料進(jìn)行球磨、干燥，最后將所得干燥物加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，冷卻，即得。本發(fā)明的導(dǎo)熱絕緣材料具有良好的機(jī)械力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能。
【IPC分類】C08K7/08, C08L23/14, C08L83/06, C08L31/04, H01B3/44, C08K5/09, C08K3/34, C08L77/00, C08L9/02, C08K5/11, C08L23/06, B29C47/92, C08K13/04
【公開號(hào)】CN105061855
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510472244
【發(fā)明人】陳平, 顧建強(qiáng), 錢燕華
【申請(qǐng)人】蘇州賽斯德工程設(shè)備有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月5日