一种导热绝缘材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种导热绝缘材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 导热材料广泛应用于国防工业和国民经济的各个领域。传统导热材料多为金属如 Au、Ag、Cu、Al、Mg 等，金属氧化物如 A1203、MgO、BeO、ZnO、NiO 等，金属氮化物如 AIN、Si3Nzp BN等以及其它非金属材料如石墨、炭黑等。工业生产和科学技术的迅速发展对导热材料提 出了更新、更高的要求，除导热性外，希望材料具有优良的综合性能如轻质、易加工成型、力 学性能好、耐化学腐蚀等。如化工生产和废水处理中使用的热交换器材料不仅要有较高导 热能力，还需耐高温和优异的耐化学腐蚀性。在电绝缘场合下导热材料还需要具备优良的 电绝缘性，，如电器、微电子领域中广泛使用的高散热界面材料及封装材料，电磁屏蔽、电子 信息领域广泛使用的功率管、集成块、热管、集成电路、覆铜基板等元器件的绝缘导热急需 要高导热绝缘胶粘剂。金属材料耐化学腐蚀性差、电绝缘性差，无机陶瓷材料绝缘性好，但 加工成型成本高、抗冲击性差，石墨导热优良，绝缘性和力学性能差。故传统导热材料如金 属和金属氧化物、氮化物陶瓷及其它非金属材料因为自身的性能局限已无法满足电绝缘场 合的导热使用要求，迫切需要研究和开发新型绝缘导热材料以使用工业发展要求。
[0003] 导热绝缘材料是一种常用的功能材料，通常以陶瓷、塑料、橡胶、胶粘剂、涂料等形 式广泛应用于微电子封装、电机、汽车、特种电缆，甚至高端的航空航天军事等领域，在现代 高科技领域有着良好的应用前景。在电力工业中，大中型高压发电机、电动机运行过程中会 产生大量的热，如果不及时导出，将直接影响到其工作效率、缩短寿命，降低其可靠性，因此 电机发热、传热已成为现代电机技术发展急需解决的问题之一。而随着电子产品、LED等不 断向大功率方向发展，也将出现越来越多的发热问题使产品功效降低，寿命缩短。因此急需 研制高导热绝缘材料，解决结构散热问题，这也是世界各国电气绝缘材料的研究热点之一。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种导热绝缘材料的制备方法，所得 导热绝缘材料具有良好的机械力学性能和导热性能
[0005] -种导热绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006] 步骤1，以重量份计，取高密度聚乙烯20~30份、线性低密度聚丙烯10~20份、 丁腈橡胶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、聚酰胺树脂3~7份、聚醋酸乙烯脂2~6份、羟基硅油2~7份、滑石粉1~ 5份、硬脂酸2~6份、填料3~8份、偶联剂1~5份，加热搅拌混合；
[0007] 步骤2,将步骤1所得混合物料进行球磨、干燥，得到干燥物；
[0008] 步骤3,将步骤2所得干燥物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
[0009] 作为上述发明的进一步改进，步骤1中加热温度为50~70°C，搅拌速度为200~ 400rpm〇
[0010] 作为上述发明的进一步改进，步骤3中双螺杆挤出机的挤出温度为140~200°C， 螺杆转速为200~300rpm。
[0011] 作为上述发明的进一步改进，所述填料为氮化硼、氮化硅、氧化铝纤维或氧化镁晶 须中的一种。
[0012] 作为上述发明的进一步改进，所述的偶联剂为KH-550、KH-560或者KH-570中的一 种。
[0013] 作为上述发明的进一步改进，步骤2中球磨时还需要加入氯化聚乙烯2~7份。
[0014] 作为上述发明的进一步改进，步骤3中挤出时还需要加入玻璃纤维1~4份。
[0015] 本发明的导热绝缘材料具有良好的机械力学性能和导热性能。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1
[0017] -种导热绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018] 步骤1，以重量份计，取高密度聚乙烯20份、线性低密度聚丙烯10份、丁腈橡胶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、聚酰胺树脂3 份、聚醋酸乙烯脂2份、羟基硅油2份、滑石粉1份、硬脂酸2份、氧化铝纤维3份、偶联剂 KH-5501份，加热搅拌混合；
[0019] 步骤2,将步骤1所得混合物料进行球磨、干燥，得到干燥物；
[0020] 步骤3,将步骤2所得干燥物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
[0021] 步骤1中加热温度为50°C，搅拌速度为400rpm。
[0022] 步骤3中双螺杆挤出机的挤出温度一区140°C、二区150°C、三区155°C、四区 170°C、五区180°C，螺杆转速为200rpm。
[0023] 实施例2
[0024] -种导热绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
[0025] 步骤1，以重量份计，取高密度聚乙烯23份、线性低密度聚丙烯17份、丁腈橡胶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、聚酰胺树脂5 份、聚醋酸乙烯脂5份、羟基硅油6份、滑石粉3份、硬脂酸4份、氧化铝纤维7份、偶联剂 KH-5503份，加热搅拌混合；
[0026] 步骤2,将步骤1所得混合物料进行球磨、干燥，得到干燥物；
[0027] 步骤3,将步骤2所得干燥物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
[0028] 步骤1中加热温度为65°C，搅拌速度为300rpm。
[0029] 步骤3中双螺杆挤出机的挤出温度一区150°C、二区155°C、三区165°C、四区 180°C、五区195°C，螺杆转速为250rpm。
[0030] 实施例3
[0031] -种导热绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
[0032] 步骤1，以重量份计，取高密度聚乙烯30份、线性低密度聚丙烯20份、丁腈橡胶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、聚酰胺树脂7 份、聚醋酸乙烯脂6份、羟基硅油7份、滑石粉5份、硬脂酸6份、氧化铝纤维8份、偶联剂 KH-5503份，加热搅拌混合；
[0033] 步骤2,将步骤1所得混合物料进行球磨、干燥，得到干燥物；
[0034] 步骤3,将步骤2所得干燥物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
[0035] 步骤1中加热温度为65°C，搅拌速度为300rpm。
[0036] 步骤3中双螺杆挤出机的挤出温度一区150°C、二区155°C、三区165°C、四区 180°C、五区195°C，螺杆转速为250rpm。
[0037] 实施例4
[0038] 本实施例与实施例2的区别在于：步骤2中球磨时还需要加入氯化聚乙烯2~7 份。
[0039] -种导热绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
[0040] 步骤1，以重量份计，取高密度聚乙烯23份、线性低密度聚丙烯17份、丁腈橡胶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、聚酰胺树脂5 份、聚醋酸乙烯脂5份、羟基硅油6份、滑石粉3份、硬脂酸4份、氧化铝纤维7份、偶联剂 KH-5503份，加热搅拌混合；
[0041] 步骤2,在步骤1所得混合物料中加入氯化聚乙烯5份后进行球磨、干燥，得到干燥 物；
[0042] 步骤3,将步骤2所得干燥物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
[0043] 步骤1中加热温度为65°C，搅拌速度为300rpm。
[0044] 步骤3中双螺杆挤出机的挤出温度一区150°C、二区155°C、三区165°C、四区 180°C、五区195°C，螺杆转速为250rpm。
[0045] 实施例5
[0046] 本实施例与实施例4的区别在于：步骤3中挤出时还需要加入玻璃纤维1~4份。
[0047] -种导热绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：
[0048] 步骤1，以重量份计，取高密度聚乙烯23份、线性低密度聚丙烯17份、丁腈橡胶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、聚酰胺树脂5 份、聚醋酸乙烯脂5份、羟基硅油6份、滑石粉3份、硬脂酸4份、氧化铝纤维7份、偶联剂 KH-5503份，加热搅拌混合；
[0049] 步骤2,在步骤1所得混合物料中加入氯化聚乙烯5份后进行球磨、干燥，得到干燥 物；
[0050] 步骤3,在步骤2所得干燥物中加入玻璃纤维3份后送入双螺杆挤出机中挤出，造 粒，冷却，即得。
[0051] 步骤1中加热温度为65°C，搅拌速度为300rpm。
[0052] 步骤3中双螺杆挤出机的挤出温度一区150°C、二区155°C、三区165°C、四区 180°C、五区195°C，螺杆转速为250rpm。
[0053] 将实施例 1 至 5 所得材料分别按 IS0527/2、IS0178、IS0178、IS0180、IS08301、 IEC60093进行性能测试，结果如下：
[0054]
[0055]由上表可知，本发明的绝缘材料具有良好的机械力学性能和导热性能，导热系数 可到6. 32W*(mK)、实施例4中，氯化聚乙烯增强了混合物料内部形成的导热粒子通路，使 得各项性能有所提高；实施例5中，玻璃纤维提高了颗粒间的相容性，减少了体系内空隙， 使得绝缘材料的机械性能和导热性能更加提高。
【主权项】
1. 一种导热绝缘材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤1，以重量份计，取高密度聚乙烯20~30份、线性低密度聚丙烯10~20份、丁腈 橡胶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、聚酰胺树脂3~7份、聚醋酸乙烯脂2~6份、羟基硅油2~7份、滑石粉1~5 份、硬脂酸2~6份、填料3~8份、偶联剂1~5份，加热搅拌混合； 步骤2,将步骤1所得混合物料进行球磨、干燥，得到干燥物； 步骤3,将步骤2所得干燥物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。2. 根据权利要求1所述的导热绝缘材料的制备方法，其特征在于：步骤1中加热温度 为50~70°C，搅拌速度为200~400rpm。3. 根据权利要求1所述的导热绝缘材料的制备方法，其特征在于：步骤3中双螺杆挤 出机的挤出温度为140~200°C，螺杆转速为200~300rpm。4. 根据权利要求1所述的导热绝缘材料的制备方法，其特征在于：所述填料为氮化硼、 氮化硅、氧化铝纤维或氧化镁晶须中的一种。5. 根据权利要求1所述的导热绝缘材料的制备方法，其特征在于：所述的偶联剂为 KH-550、KH-560 或者 KH-570 中的一种。6. 根据权利要求1所述的导热绝缘材料的制备方法，其特征在于：步骤2中球磨时还 需要加入氯化聚乙烯2~7份。7. 根据权利要求1所述的导热绝缘材料的制备方法，其特征在于：步骤3中挤出时还 需要加入玻璃纤维1~4份。
【专利摘要】本发明公开了一种导热绝缘材料的制备方法，先取高密度聚乙烯、线性低密度聚丙烯、丁腈橡胶、癸二酸二丁酯、乙酰乙酸乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、聚酰胺树脂、聚醋酸乙烯脂、羟基硅油、滑石粉、硬脂酸、填料、偶联剂，加热搅拌混合，再将所得混合物料进行球磨、干燥，最后将所得干燥物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。本发明的导热绝缘材料具有良好的机械力学性能和导热性能。
【IPC分类】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
【公开号】CN105061855
【申请号】CN201510472244
【发明人】陈平, 顾建强, 钱燕华
【申请人】苏州赛斯德工程设备有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月5日