一种具有高散热性能的新型减震防水材料的制作方法

文档序号:12343137阅读:329来源:国知局

本发明涉及新材料技术领域,具体的说,是一种具有高散热性能的新型减震防水材料。



背景技术:

新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。

随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应, 以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。新材料在国防建设上作用重大。例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使计算机运算速度从每秒几十万次提高到每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现等等。

21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材料的研究,是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。

复合新材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。50年代以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成各具特色的复合材料。超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一,尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性,许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩,大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力。除在军事领域,在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域超高分子量聚乙烯纤维也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视。

随着科学技术的进步,产业用纺织品新材料不断地呈现发展趋势,用途也不断向多种领域扩展。一些具有特殊功能的纤维如芳纶、聚苯硫醚、碳纤维等,虽然价格较贵,但在环境保护、节能减排、阻燃耐高温等领域仍被市场看好。

新材料作为高新技术的基础和先导,应用范围极其广泛,它同信息技术、生物技术一起成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域。同传统材料一样,新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类,不同的分类之间相互交叉和嵌套,一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域:

电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料(含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等)、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。



技术实现要素:

本发明的目的在于设计出一种具有高散热性能的新型减震防水材料,能够兼具导热和防水性能为一体,并具有减震的作用,使得所得产品的应用领域得到有效的扩大。

本发明通过下述技术方案实现:一种具有高散热性能的新型减震防水材料,它通过以下步骤制备而成:

1)按重量份将15~20份导热材料加入50-90份密度为0.916~0.920g/cm3的低密度聚乙烯、密度为0.945~0.970 g/cm3的高密度聚乙烯、密度为0.922~0.930 g/cm3的线性低密度聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种混合均匀获得初混物;

所述导热材料为氧化铝粉末、石墨、氧化镁、硅酸钙、铜粉、氮化铝中的一种或多种;

2)经步骤1)后,向所述初混物中按重量份添加5~6份增韧剂、9~11份阻燃剂、8~9份软化增塑剂、2~3份偶联剂和1.3~1.4份抗氧剂共混改性塑化,挤出造粒获得第一粒子;所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂;所述抗氧剂为按重量比5~7:8~10混合而成的酚类主抗氧剂1010和辅助抗氧剂168的混合物;

3)经步骤2)后,按重量份将18-23份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或偶氮化合物中的一种或多种与所述第一粒子以及40~60份密度为0.905~0.912 g/cm3的低密度聚乙烯、密度为0.944~0.970 g/cm3的高密度聚乙烯、密度为0.920~0.930 g/cm3的线性低密度聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种混合,挤出发泡制得发泡材料;所述偶氮化合物为偶氮二甲酰胺或偶氮二异丁腈;

4)经步骤3)后,通过胶水在所述发泡材料上依次按顺序复合半开孔发泡材料层和防潮膜层形成所述的新型减震防水材料;所述半开孔发泡材料层为半开孔EPDM发泡海绵层、半开孔PVC发泡材料层或聚乙烯改性材料层;

所述胶水由以下重量份数的原料组成:苯酐26~32份、三乙二醇13~14份、戊二酸16~17份、丁三醇11~12份、锌氧粉5~7份、氧化镁3~5份、氯丁橡胶18~22份、弹力胶78-90份、软化油4~5份、碳酸二甲酯17~19份、乙苯22~28份、阻燃剂4~5份。

进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:所述防潮膜层为PE膜或EPE膜或EVA膜或IXPE膜或UPVC膜层。

进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:所述步骤3)具体是将18-23份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或偶氮化合物中的一种或多种与所述第一粒子以及40~60份密度为0.905~0.912 g/cm3的低密度聚乙烯、密度为0.944~0.970 g/cm3的高密度聚乙烯、密度为0.920~0.930 g/cm3的线性低密度聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种在温度为210~220℃条件下混合成型后,对型材进行电子辐照交联改性;在进行电子辐照时,辐照剂量为22~36Kgy,辐照交联后放置32~36h,然后在温度为250~265℃条件下加热4~8min后挤出发泡,制得发泡材料。

进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:在所述步骤3)中,在混合成型之后和电子辐照交联改性之前的时间内还添加有7~8份液态乙烷或丙烷或正丁烷或正戊烷。

进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:所述步骤1)在制备初混物时还添加有4~5份硅油。

进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:所述聚乙烯改性材料层由以下重量份数的原料组成:聚乙烯40~60份、锌氧粉20~30份、氧化镁12~20份、聚丙烯20~30份、玻璃纤维12~14份、过氧化二异苯丙交联剂1.0~1.2份、硬脂酸活性润滑剂1~2份。

进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:所述阻燃剂按重量份数计由以下组分组成:偏硼酸钡10~20份、氢氧化镁5~8份、低聚磷酸铵30~40份、磷酸铵15~20份、焦磷酸铵8~10份、硫酸铵8~18份、硼酸5~10份、水1520份。

进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:所述软化增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、磷酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡或环烷油中的一种或多种。

本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

本发明能够兼具导热和防水性能为一体,并具有减震的作用,使得所得产品的应用领域得到有效的扩大。

本发明采用初混、塑化造粒及再混发泡相结合的处理工艺所得材料,能够同时提高材料的导热性和抗震防水性,并能够使低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物分子链之间相互缠绕,通过增韧剂、偶联剂、抗氧剂和发泡剂调节其相容性和抗氧性,改善了材料加工性能,使制备所得的新型减震防水材料具有优异的防水减震功能以及阻燃性。

本发明通过在发泡材料上复合半开孔发泡材料层和防潮膜层,使材料的导热性和防水性能进一步增加。

本发明具有高导热性、防水减震功能、阻燃功能,尤其可应用到对散热要求高的电子产品中。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。

实施例1:

一种具有高散热性能的新型减震防水材料,能够兼具导热和防水性能为一体,并具有减震的作用,使得所得产品的应用领域得到有效的扩大,它通过以下步骤制备而成:

1)按重量份将15~20份导热材料加入50-90份密度为0.916~0.920g/cm3的低密度聚乙烯、密度为0.945~0.970 g/cm3的高密度聚乙烯、密度为0.922~0.930 g/cm3的线性低密度聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种混合均匀获得初混物;

所述导热材料为氧化铝粉末、石墨、氧化镁、硅酸钙、铜粉、氮化铝中的一种或多种;

2)经步骤1)后,向所述初混物中按重量份添加5~6份增韧剂、9~11份阻燃剂、8~9份软化增塑剂、2~3份偶联剂和1.3~1.4份抗氧剂共混改性塑化,挤出造粒获得第一粒子;所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂;所述抗氧剂为按重量比5~7:8~10混合而成的酚类主抗氧剂1010和辅助抗氧剂168的混合物;

3)经步骤2)后,按重量份将18-23份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或偶氮化合物中的一种或多种与所述第一粒子以及40~60份密度为0.905~0.912 g/cm3的低密度聚乙烯、密度为0.944~0.970 g/cm3的高密度聚乙烯、密度为0.920~0.930 g/cm3的线性低密度聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种混合,挤出发泡制得发泡材料;所述偶氮化合物为偶氮二甲酰胺或偶氮二异丁腈;

4)经步骤3)后,通过胶水在所述发泡材料上依次按顺序复合半开孔发泡材料层和防潮膜层形成所述的新型减震防水材料;所述半开孔发泡材料层为半开孔EPDM发泡海绵层、半开孔PVC发泡材料层或聚乙烯改性材料层;

所述胶水由以下重量份数的原料组成:苯酐26~32份、三乙二醇13~14份、戊二酸16~17份、丁三醇11~12份、锌氧粉5~7份、氧化镁3~5份、氯丁橡胶18~22份、弹力胶78-90份、软化油4~5份、碳酸二甲酯17~19份、乙苯22~28份、阻燃剂4~5份。

实施例2:

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:所述防潮膜层为PE膜或EPE膜或EVA膜或IXPE膜或UPVC膜层。

实施例3:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:所述步骤3)具体是将18-23份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或偶氮化合物中的一种或多种与所述第一粒子以及40~60份密度为0.905~0.912 g/cm3的低密度聚乙烯、密度为0.944~0.970 g/cm3的高密度聚乙烯、密度为0.920~0.930 g/cm3的线性低密度聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种在温度为210~220℃条件下混合成型后,对型材进行电子辐照交联改性;在进行电子辐照时,辐照剂量为22~36Kgy,辐照交联后放置32~36h,然后在温度为250~265℃条件下加热4~8min后挤出发泡,制得发泡材料。

实施例4:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:在所述步骤3)中,在混合成型之后和电子辐照交联改性之前的时间内还添加有7~8份液态乙烷或丙烷或正丁烷或正戊烷。

实施例5:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:所述步骤1)在制备初混物时还添加有4~5份硅油。

实施例6:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:所述聚乙烯改性材料层由以下重量份数的原料组成:聚乙烯40~60份、锌氧粉20~30份、氧化镁12~20份、聚丙烯20~30份、玻璃纤维12~14份、过氧化二异苯丙交联剂1.0~1.2份、硬脂酸活性润滑剂1~2份。

实施例7:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:所述阻燃剂按重量份数计由以下组分组成:偏硼酸钡10~20份、氢氧化镁5~8份、低聚磷酸铵30~40份、磷酸铵15~20份、焦磷酸铵8~10份、硫酸铵8~18份、硼酸5~10份、水1520份。

实施例8:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置方式:所述软化增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、磷酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡或环烷油中的一种或多种。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。

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