一种导热耐磨塑胶材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种导热耐磨塑胶材料，包括如下重量份数的成分：石棉纤维20?30份、陶瓷纤维25?30份、聚四氟乙烯10?15份、尼龙8?12份、氧化镁2?6份、聚碳酸酯8?14份、氨基甲酸乙酯7?13份、甲丙氨酯6?9份、二氯二茂锆2?4份、氟镁酸钾1?3份、碳酸钙镁石1?3份、次磷酸锌2?4份、纤维素甲乙醚6?10份、丙酮缩甘油9?12份、油酰乙醇胺3?5份。该塑胶材料在能够兼有良好的导热性能和耐磨性能，提高了塑胶材料的使用寿命。
【专利说明】
一种导热耐磨塑胶材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于塑胶材料领域，具体涉及一种导热耐磨塑胶材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 导热材料在LED照明产业、换热工程、采暖工程和电子信息工程等中均有广泛应 用。通常，传统的导热材料大多为铜、铝等金属材料，然而，金属材料虽然能导电，但是在抗 腐蚀等性能上存在弊端，也使其在导热领域应用上受到限制。现如今，塑胶材料在综合性 能，例如耐腐蚀、耐冲击和耐强度等方面均有了较大的改善。质轻、耐腐蚀、耐磨、易成型加 工的塑胶材料逐渐成为人们关注的焦点。随着电路板大规模集成化和微封装技术的迅猛发 展，电子元器件体积不断缩小，组装密度越来越高，而功率在不断增大，随之发热量也增大。 因而具有良好导热性能的塑胶材料开发具有现实意义，能够适应现在技术发展的需要。同 时，塑胶材料的应用过程中难免会出现磨损，现有具备良好导热性能的塑胶材料在耐磨性 能上存在缺陷，因而影响了其使用寿命和装配精度。中国专利申请号：201110377637.9介绍 一种阻燃导热尼龙66复合材料及其制备方法，其中添加的材料是尼龙66、纤维、金属氮化 物、助剂、复合阻燃剂等，其制备的导热材料阻燃性能一般，并且力学性能下降较多。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中塑胶材料在导热性能和耐磨性能存在不足，本发明提供一种导热 耐磨塑胶材料及其制备方法，该塑胶材料在能够兼有良好的导热性能和耐磨性能，提高了 塑胶材料的使用寿命。
[0004] 技术方案:一种导热耐磨塑胶材料，包括如下重量份数的成分:石棉纤维20-30份、 陶瓷纤维25-30份、聚四氟乙烯10-15份、尼龙8-12份、氧化镁2-6份、聚碳酸酯8-14份、氨基 甲酸乙酯7-13份、甲丙氨酯6-9份、二氯二茂锆2-4份、氟镁酸钾1-3份、碳酸钙镁石1-3份、次 磷酸锌2-4份、纤维素甲乙醚6-10份、丙酮缩甘油9-12份、油酰乙醇胺3-5份。
[0005] 优选的，所述石棉纤维25-28份、陶瓷纤维26-28份、聚四氟乙烯12-14份、尼龙9-11 份、氧化镁3-5份、聚碳酸酯10-12份、氨基甲酸乙酯9-12份、甲丙氨酯7-9份、二氯二茂锆 2.5-3.5份、氟镁酸钾1.5-3份、碳酸钙镁石1-2.5份、次磷酸锌2.5-4份、纤维素甲乙醚7-9 份、丙酮缩甘油1〇 _11份、油酰乙醇胺3.5-4.5份。
[0006] 优选的，所述石棉纤维26份、陶瓷纤维27份、聚四氟乙烯13份、尼龙10份、氧化镁4 份、聚碳酸酯11份、氨基甲酸乙酯10份、甲丙氨酯8份、二氯二茂锆3份、氟镁酸钾2份、碳酸钙 镁石1.5份、次磷酸锌3.5份、纤维素甲乙醚8份、丙酮缩甘油10份、油酰乙醇胺4份。
[0007] -种导热耐磨塑胶材料的制备方法，包括如下步骤： (1) 将石棉纤维20-30份、陶瓷纤维25-30份、聚四氟乙烯10-15份、尼龙8-12份、氧化镁 2-6份、聚碳酸酯8-14份和氨基甲酸乙酯7-13份加入高速混合机中，以速率800-1000r/min 在温度50-60°C高速搅拌，得到混合物A; (2) 将二氯二茂锆2-4份、氟镁酸钾1-3份、碳酸钙镁石1-3份、次磷酸锌2-4份、丙酮缩甘 油9-12份和纤维素甲乙醚6-10份充分混合，得到混合物B; (3) 将步骤(2)中所述混合物B、步骤（1)中所述混合物A、甲丙氨酯6-9份和油酰乙醇胺 3-5份加入双螺旋挤出机中，控制挤出温度为200-230°C，溶体加工扭矩控制在50-90 N-m; (4) 将步骤(3)中挤出的混合物在切粒机中造粒、成型后即可得到所述导热耐磨塑胶材 料。
[0008] 优选的，步骤(1)中所述速率为900r/min，温度为55°C，搅拌时间5-10min。
[0009] 优选的，步骤(2)中混合时间为20-30min，混合温度为25-30°C。
[0010]优选的，步骤(3)中挤出温度为218°C，溶体加工扭矩控制在75N-m。
[0011]有益效果:本发明所述一种导热耐磨塑胶材料的制备方法，在传统塑胶材料的制 备过程中加入二氯二茂锆、氟镁酸钾、碳酸钙镁石、次磷酸锌等添加物质，经过搅拌、加热、 挤出、造粒、成型等工艺制备得到塑胶材料。该塑胶材料具备良好的导热性能和耐磨性能， 其热传导率范围为l-4w/m · k，摩擦系数0.18-0.23，材料的拉伸强度为60-801〇^。
【具体实施方式】 [0012] 实施例1 (1) 将石棉纤维20份、陶瓷纤维25份、聚四氟乙烯10份、尼龙8份、氧化镁2份、聚碳酸酯8 份和氨基甲酸乙酯7份加入高速混合机中，以速率800r/min在温度50°C高速搅拌5min，得到 混合物A; (2) 将二氯二茂锆2份、氟镁酸钾1份、碳酸钙镁石1份、次磷酸锌2份、丙酮缩甘油9份和 纤维素甲乙醚6份充分混合，得到混合物B; (3) 将步骤(2)中所述混合物B、步骤（1)中所述混合物A、甲丙氨酯6份和油酰乙醇胺3份 加入双螺旋挤出机中，控制挤出温度为200°C，溶体加工扭矩控制在50 N-m; (4) 将步骤(3)中挤出的混合物在切粒机中造粒、成型后即可得到所述导热耐磨塑胶材 料。
[0013] 对比例1 (1) 将石棉纤维20份、陶瓷纤维25份、聚四氟乙烯10份、尼龙8份、氧化镁2份和聚碳酸酯 8份加入高速混合机中，以速率800r/min在温度50°C高速搅拌5min，得到混合物A; (2) 将丙酮缩甘油9份、步骤(1)中所述混合物A和甲丙氨酯6份加入双螺旋挤出机中，控 制挤出温度为200°C，溶体加工扭矩控制在50 N-m; (3) 将步骤(2)中挤出的混合物在切粒机中造粒、成型后即可得到塑胶材料。
[0014] 实施例2 (1) 将石棉纤维30份、陶瓷纤维30份、聚四氟乙烯15份、尼龙12份、氧化镁6份、聚碳酸酯 14份和氨基甲酸乙酯13份加入高速混合机中，以速率1000r/min在温度60 °C高速搅拌 lOmin，得到混合物A; (2) 将二氯二茂锆4份、氟镁酸钾3份、碳酸钙镁石3份、次磷酸锌4份、丙酮缩甘油12份和 纤维素甲乙醚10份充分混合，得到混合物B; (3) 将步骤(2)中所述混合物B、步骤（1)中所述混合物A、甲丙氨酯9份和油酰乙醇胺5份 加入双螺旋挤出机中，控制挤出温度为230°C，溶体加工扭矩控制在90 N-m; (4) 将步骤(3)中挤出的混合物在切粒机中造粒、成型后即可得到所述导热耐磨塑胶材 料。
[0015] 对比例2 (1) 将石棉纤维30份、陶瓷纤维30份、聚四氟乙烯15份、尼龙12份、氧化镁6份和聚碳酸 酯14份加入高速混合机中，以速率1000r/min在温度60°C高速搅拌lOmin，得到混合物A; (2) 将丙酮缩甘油12份、步骤（1)中所述混合物A和甲丙氨酯9份加入双螺旋挤出机中， 控制挤出温度为230°C，溶体加工扭矩控制在90 N-m; (3) 将步骤(2)中挤出的混合物在切粒机中造粒、成型后即可得到塑胶材料。
[0016] 实施例3 (1) 将石棉纤维25份、陶瓷纤维26份、聚四氟乙烯12份、尼龙9份、氧化镁3份、聚碳酸酯 10份和氨基甲酸乙酯9份加入高速混合机中，以速率850r/min在温度50°C高速搅拌5min，得 到混合物A; (2) 将二氯二茂锆2.5份、氟镁酸钾3份、碳酸钙镁石1份、次磷酸锌2.5份、丙酮缩甘油10 份和纤维素甲乙醚7份充分混合，得到混合物B; (3) 将步骤(2)中所述混合物B、步骤（1)中所述混合物A、甲丙氨酯7份和油酰乙醇胺3.5 份加入双螺旋挤出机中，控制挤出温度为230°C，溶体加工扭矩控制在70 N-m; (4) 将步骤(3)中挤出的混合物在切粒机中造粒、成型后即可得到所述导热耐磨塑胶材 料。
[0017] 实施例4 (1) 将石棉纤维28份、陶瓷纤维28份、聚四氟乙烯14份、尼龙11份、氧化镁5份、聚碳酸酯 12份和氨基甲酸乙酯12份加入高速混合机中，以速率950r/min在温度60°C高速搅拌lOmin， 得到混合物A; (2) 将二氯二茂锆3.5份、氟镁酸钾1.5份、碳酸钙镁石2.5份、次磷酸锌4份、丙酮缩甘油 11份和纤维素甲乙醚9份充分混合，得到混合物B; (3) 将步骤(2)中所述混合物B、步骤（1)中所述混合物A、甲丙氨酯9份和油酰乙醇胺4.5 份加入双螺旋挤出机中，控制挤出温度为200°C，溶体加工扭矩控制在80 N-m; (4) 将步骤(3)中挤出的混合物在切粒机中造粒、成型后即可得到所述导热耐磨塑胶材 料。
[0018] 实施例5 (1) 将石棉纤维26份、陶瓷纤维27份、聚四氟乙烯13份、尼龙10份、氧化镁4份、聚碳酸酯 11份和氨基甲酸乙酯10份加入高速混合机中，以速率900r/min在温度55°C高速搅拌8min， 得到混合物A; (2) 将二氯二茂锆3份、氟镁酸钾2份、碳酸钙镁石1.5份、次磷酸锌3.5份、丙酮缩甘油10 份和纤维素甲乙醚8份充分混合，得到混合物B; (3) 将步骤(2)中所述混合物B、步骤（1)中所述混合物A、甲丙氨酯8份和油酰乙醇胺4份 加入双螺旋挤出机中，控制挤出温度为218°C，溶体加工扭矩控制在75 N-m; (4) 将步骤(3)中挤出的混合物在切粒机中造粒、成型后即可得到所述导热耐磨塑胶材 料。
[0019] 将各个实施例和对比例所得塑胶材料测试其性能，结果如下：
【主权项】
1. 一种导热耐磨塑胶材料，其特征在于，包括如下重量份数的成分:石棉纤维20-30份、 陶瓷纤维25-30份、聚四氟乙烯10-15份、尼龙8-12份、氧化镁2-6份、聚碳酸酯8-14份、氨基 甲酸乙酯7-13份、甲丙氨酯6-9份、二氯二茂锆2-4份、氟镁酸钾1-3份、碳酸钙镁石1-3份、次 磷酸锌2-4份、纤维素甲乙醚6-10份、丙酮缩甘油9-12份、油酰乙醇胺3-5份。2. 根据权利要求1所述的一种导热耐磨塑胶材料，其特征在于，所述石棉纤维25-28份、 陶瓷纤维26-28份、聚四氟乙稀12-14份、尼龙9-11份、氧化镁3-5份、聚碳酸酯10-12份、氨基 甲酸乙酯9-12份、甲丙氨酯7-9份、二氯二茂锆2.5-3.5份、氟镁酸钾1.5-3份、碳酸钙镁石1-2.5份、次磷酸锌2.5-4份、纤维素甲乙醚7-9份、丙酮缩甘油10-11份、油酰乙醇胺3.5-4.5 份。3. 根据权利要求2所述的一种导热耐磨塑胶材料，其特征在于，所述石棉纤维26份、陶 瓷纤维27份、聚四氟乙烯13份、尼龙10份、氧化镁4份、聚碳酸酯11份、氨基甲酸乙酯10份、甲 丙氨酯8份、二氯二茂锆3份、氟镁酸钾2份、碳酸钙镁石1.5份、次磷酸锌3.5份、纤维素甲乙 醚8份、丙酮缩甘油10份、油酰乙醇胺4份。4. 一种导热耐磨塑胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 将石棉纤维20-30份、陶瓷纤维25-30份、聚四氟乙烯10-15份、尼龙8-12份、氧化镁 2- 6份、聚碳酸酯8-14份和氨基甲酸乙酯7-13份加入高速混合机中，以速率800-1000r/min 在温度50-60°C高速搅拌，得到混合物A; (2) 将二氯二茂锆2-4份、氟镁酸钾1-3份、碳酸钙镁石1-3份、次磷酸锌2-4份、丙酮缩甘 油9-12份和纤维素甲乙醚6-10份充分混合，得到混合物B; (3) 将步骤（2)中所述混合物B、步骤（1)中所述混合物A、甲丙氨酯6-9份和油酰乙醇胺 3- 5份加入双螺旋挤出机中，控制挤出温度为200-230°C，溶体加工扭矩控制在50-90 N · m; (4) 将步骤(3)中挤出的混合物在切粒机中造粒、成型后即可得到所述导热耐磨塑胶材 料。5. 根据权利要求4所述的一种导热耐磨塑胶材料的制备方法，其特征在于，步骤（1)中 所述速率为900r/min，温度为55°C，搅拌时间5-10min。6. 根据权利要求4所述的一种导热耐磨塑胶材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中 混合时间为20-30min，混合温度为25-30°C。7. 根据权利要求4所述的一种导热耐磨塑胶材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中 挤出温度为218°C，溶体加工扭矩控制在75N · m。
【文档编号】C08K7/10GK106046635SQ201610389524
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】孙政良
【申请人】苏州锦腾电子科技有限公司