CN108976753A - 一种具有良好导热性能的塑料及其制备方法 - Google Patents

一种具有良好导热性能的塑料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有良好导热性能的塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯80‑120份、聚己二酰丁二胺30‑50份、聚烯烃弹性体10‑20份、碳酸钙5‑10份、碳化硅8‑16份、氧化铝6‑12份、石墨烯5‑10份、金刚石微粉4‑8份、玻璃纤维3‑6份、硅烷偶联剂5‑10份、聚乙二醇30‑50份、2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮4‑7份、硬脂酸钙2‑5份、2，4‑二氯过氧化苯甲酰3‑5份。本发明还公开了所述具有良好导热性能的塑料的制备方法。本发明制备的塑料在各种原料的共同配合作用下，具有良好的导热性能。

Description

一种具有良好导热性能的塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，具体是一种具有良好导热性能的塑料及其制备方法。
背景技术
塑料是重要的有机合成高分子材料，应用非常广泛，在电子产品中，塑料用来制作电路板或产品外壳等，塑料相对于其他材料具有明显的优点，塑料韧性佳、强度好，采用塑料为原料制备的产品质量相对较轻。
在电子产品中，电子线路的集成度越来越高，芯片期间运行中产生的热量难以释放，热量的聚集会影响器件的工作稳定性，缩短其寿命，因此如何使电子器件有效快速散热成为关键的问题。塑料经常被用于制作电子产品的外壳或者制作电路板，现有的塑料的导热能力较差，会阻碍热量的散发，影响电子产品的使用寿命和性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有良好导热性能的塑料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有良好导热性能的塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯80-120份、聚己二酰丁二胺30-50份、聚烯烃弹性体10-20份、碳酸钙5-10份、碳化硅8-16份、氧化铝6-12份、石墨烯5-10份、金刚石微粉4-8份、玻璃纤维3-6份、硅烷偶联剂5-10份、聚乙二醇30-50份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮4-7份、硬脂酸钙2-5份、2，4-二氯过氧化苯甲酰3-5份。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯90-110份、聚己二酰丁二胺35-45份、聚烯烃弹性体12-18份、碳酸钙6-9份、碳化硅10-14份、氧化铝8-10份、石墨烯6-8份、金刚石微粉5-7份、玻璃纤维4-5份、硅烷偶联剂6-9份、聚乙二醇35-45份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮5-6份、硬脂酸钙3-4份、2，4-二氯过氧化苯甲酰3.5-4.5份。
作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯100份、聚己二酰丁二胺40份、聚烯烃弹性体15份、碳酸钙8份、碳化硅12份、氧化铝9份、石墨烯7份、金刚石微粉6份、玻璃纤维4.5份、硅烷偶联剂8份、聚乙二醇40份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮5.5份、硬脂酸钙3.5份、2，4-二氯过氧化苯甲酰4份。
作为本发明再进一步的方案：所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其长度为10-15mm，直径为5-10μm。
作为本发明再进一步的方案：所述硅烷偶联剂为KH550。
所述具有良好导热性能的塑料的制备方法，步骤如下：
1)将聚碳酸酯、聚己二酰丁二胺、聚烯烃弹性体放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、金刚石微粉、硅烷偶联剂、聚乙二醇，球磨1-2h，随后在100-150℃下干燥30-60min，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维，进行微波加热3-5min，微波功率800-1000W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以800-1000r/min的转速搅拌10-15min，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、硬脂酸钙，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为100-150kg/cm2，冷压时间为10-20分钟，出料，获得塑料胚；
4)将步骤3)获得的塑料胚通过强度为150-300μW/cm2的紫外线照射3-5min，即可。
上述塑料在电子产品中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的塑料在各种原料的共同配合作用下，具有良好的导热性能，将本发明制备的塑料应用于电子产品中，有利于电子产品散热，提高电子产品的性能和寿命；而且本发明制备的塑料具有较高的硬度，耐磨性好，不容易被划伤；在提高硬度的同时，塑料的强度并没有降低，塑料性能好。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种具有良好导热性能的塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯80份、聚己二酰丁二胺30份、聚烯烃弹性体10份、碳酸钙5份、碳化硅8份、氧化铝6份、石墨烯5份、金刚石微粉4份、玻璃纤维3份、硅烷偶联剂5份、聚乙二醇30份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮4份、硬脂酸钙2份、2，4-二氯过氧化苯甲酰3份。
其中，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其长度为10mm，直径为5μm。
其中，所述硅烷偶联剂为KH550。
本实施例中，所述具有良好导热性能的塑料的制备方法，步骤如下：
1)将聚碳酸酯、聚己二酰丁二胺、聚烯烃弹性体放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、金刚石微粉、硅烷偶联剂、聚乙二醇，球磨1h，随后在100℃下干燥30min，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维，进行微波加热3min，微波功率800W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以800r/min的转速搅拌10min，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、硬脂酸钙，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为100kg/cm2，冷压时间为10分钟，出料，获得塑料胚；
4)将步骤3)获得的塑料胚通过强度为150μW/cm2的紫外线照射3min，即可。
实施例2
一种具有良好导热性能的塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯90份、聚己二酰丁二胺35份、聚烯烃弹性体12份、碳酸钙6份、碳化硅10份、氧化铝8份、石墨烯6份、金刚石微粉5份、玻璃纤维5份、硅烷偶联剂9份、聚乙二醇45份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮6份、硬脂酸钙4份、2，4-二氯过氧化苯甲酰4.5份。
其中，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其长度为12mm，直径为8μm。
其中，所述硅烷偶联剂为KH550。
本实施例中，所述具有良好导热性能的塑料的制备方法，步骤如下：
1)将聚碳酸酯、聚己二酰丁二胺、聚烯烃弹性体放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、金刚石微粉、硅烷偶联剂、聚乙二醇，球磨1.5h，随后在120℃下干燥45min，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维，进行微波加热4min，微波功率900W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以900r/min的转速搅拌12min，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、硬脂酸钙，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为120kg/cm2，冷压时间为15分钟，出料，获得塑料胚；
4)将步骤3)获得的塑料胚通过强度为220μW/cm2的紫外线照射4min，即可。
实施例3
一种具有良好导热性能的塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯100份、聚己二酰丁二胺40份、聚烯烃弹性体15份、碳酸钙8份、碳化硅12份、氧化铝9份、石墨烯7份、金刚石微粉6份、玻璃纤维4.5份、硅烷偶联剂8份、聚乙二醇40份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮5.5份、硬脂酸钙3.5份、2，4-二氯过氧化苯甲酰4份。
其中，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其长度为12mm，直径为8μm。
其中，所述硅烷偶联剂为KH550。
本实施例中，所述具有良好导热性能的塑料的制备方法，步骤如下：
1)将聚碳酸酯、聚己二酰丁二胺、聚烯烃弹性体放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、金刚石微粉、硅烷偶联剂、聚乙二醇，球磨1.5h，随后在120℃下干燥45min，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维，进行微波加热4min，微波功率900W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以900r/min的转速搅拌12min，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、硬脂酸钙，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为120kg/cm2，冷压时间为15分钟，出料，获得塑料胚；
4)将步骤3)获得的塑料胚通过强度为220μW/cm2的紫外线照射4min，即可。
实施例4
一种具有良好导热性能的塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯110份、聚己二酰丁二胺45份、聚烯烃弹性体18份、碳酸钙9份、碳化硅14份、氧化铝10份、石墨烯8份、金刚石微粉7份、玻璃纤维4份、硅烷偶联剂6份、聚乙二醇35份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮5份、硬脂酸钙3份、2，4-二氯过氧化苯甲酰3.5份。
其中，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其长度为12mm，直径为8μm。
其中，所述硅烷偶联剂为KH550。
本实施例中，所述具有良好导热性能的塑料的制备方法，步骤如下：
1)将聚碳酸酯、聚己二酰丁二胺、聚烯烃弹性体放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、金刚石微粉、硅烷偶联剂、聚乙二醇，球磨1.5h，随后在120℃下干燥45min，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维，进行微波加热4min，微波功率900W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以900r/min的转速搅拌12min，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、硬脂酸钙，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为120kg/cm2，冷压时间为15分钟，出料，获得塑料胚；
4)将步骤3)获得的塑料胚通过强度为220μW/cm2的紫外线照射4min，即可。
实施例5
一种具有良好导热性能的塑料，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯120份、聚己二酰丁二胺50份、聚烯烃弹性体20份、碳酸钙10份、碳化硅16份、氧化铝12份、石墨烯10份、金刚石微粉8份、玻璃纤维6份、硅烷偶联剂10份、聚乙二醇50份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮7份、硬脂酸钙5份、2，4-二氯过氧化苯甲酰5份。
其中，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其长度为15mm，直径为10μm。
其中，所述硅烷偶联剂为KH550。
本实施例中，所述具有良好导热性能的塑料的制备方法，步骤如下：
1)将聚碳酸酯、聚己二酰丁二胺、聚烯烃弹性体放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、金刚石微粉、硅烷偶联剂、聚乙二醇，球磨2h，随后在150℃下干燥60min，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维，进行微波加热5min，微波功率1000W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以1000r/min的转速搅拌15min，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、硬脂酸钙，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为150kg/cm2，冷压时间为20分钟，出料，获得塑料胚；
4)将步骤3)获得的塑料胚通过强度为300μW/cm2的紫外线照射5min，即可。
对比例1
与实施例3相比，不含2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2，4-二氯过氧化苯甲酰，其他与实施例3相同。
对比例2
与实施例3相比，不含石墨烯、金刚石微粉，其他与实施例3相同。
对比例3
与实施例3相比，不含2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2，4-二氯过氧化苯甲酰和石墨烯、金刚石微粉，其他与实施例3相同。
对比例4
与实施例3相比，不含步骤4)，其他与实施例3相同。
对实施例1-5及对比例1-4所制备的塑料进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
从以上结果中可以看出，本发明制备的塑料在各种原料的共同配合作用下，具有良好的导热性能，将本发明制备的塑料应用于电子产品中，有利于电子产品散热，提高电子产品的性能和寿命；而且本发明制备的塑料具有较高的硬度，耐磨性好，不容易被划伤；在提高硬度的同时，塑料的强度并没有降低，塑料性能好。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种具有良好导热性能的塑料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯80-120份、聚己二酰丁二胺30-50份、聚烯烃弹性体10-20份、碳酸钙5-10份、碳化硅8-16份、氧化铝6-12份、石墨烯5-10份、金刚石微粉4-8份、玻璃纤维3-6份、硅烷偶联剂5-10份、聚乙二醇30-50份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮4-7份、硬脂酸钙2-5份、2，4-二氯过氧化苯甲酰3-5份。
2.根据权利要求1所述的具有良好导热性能的塑料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯90-110份、聚己二酰丁二胺35-45份、聚烯烃弹性体12-18份、碳酸钙6-9份、碳化硅10-14份、氧化铝8-10份、石墨烯6-8份、金刚石微粉5-7份、玻璃纤维4-5份、硅烷偶联剂6-9份、聚乙二醇35-45份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮5-6份、硬脂酸钙3-4份、2，4-二氯过氧化苯甲酰3.5-4.5份。
3.根据权利要求2所述的具有良好导热性能的塑料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：聚碳酸酯100份、聚己二酰丁二胺40份、聚烯烃弹性体15份、碳酸钙8份、碳化硅12份、氧化铝9份、石墨烯7份、金刚石微粉6份、玻璃纤维4.5份、硅烷偶联剂8份、聚乙二醇40份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮5.5份、硬脂酸钙3.5份、2，4-二氯过氧化苯甲酰4份。
4.根据权利要求1所述的具有良好导热性能的塑料，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其长度为10-15mm，直径为5-10μm。
5.根据权利要求1所述的具有良好导热性能的塑料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550。
6.一种如权利要求1-5任一所述的具有良好导热性能的塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将聚碳酸酯、聚己二酰丁二胺、聚烯烃弹性体放入机械球磨机中，同时加入碳酸钙、碳化硅、氧化铝、石墨烯、金刚石微粉、硅烷偶联剂、聚乙二醇，球磨1-2h，随后在100-150℃下干燥30-60min，获得混合物Ⅰ；
2)将步骤1)获得的混合物Ⅰ中加入玻璃纤维，进行微波加热3-5min，微波功率800-1000W，冷却后再加入2，4-二氯过氧化苯甲酰，以800-1000r/min的转速搅拌10-15min，获得混合物Ⅱ；
3)向步骤2)获得的混合物Ⅱ加入2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、硬脂酸钙，搅拌均匀后干燥，将干燥后的物料送入模具中，在室温下进行冷压成型，冷压压力为100-150kg/cm2，冷压时间为10-20分钟，出料，获得塑料胚；
4)将步骤3)获得的塑料胚通过强度为150-300μW/cm2的紫外线照射3-5min，即可。
7.一种如权利要求1-5任一所述的塑料在电子产品中的应用。
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