包含核-壳型填料的导热电绝缘性组合物的制作方法_2

文档序号:9466174阅读:来源:国知局
混物。
[0040] 用作本发明的组合物的组分(i)的聚醜胺,可W是本领域技术人员已知的由内醜 胺或氨基駿酸制得的任何聚醜胺,及其共混物或共聚物。
[0041] 源于单一反应物(如内醜胺、氨基駿酸醋)的聚醜胺、W及送些成分的共聚物 (被称为 AB 型聚醜胺)可参见 Nylon Plastics (Melvin L. Kohan 编,1973, John Wiley and Sons, Inc.),并且可^包括脂肪族聚醜胺如聚醜胺6、聚醜胺11 (聚-CO- ^碳醜胺)、聚 醜胺12(聚十二碳醜胺)等。
[0042] 由二胺和二酸缩合制得的另一种公知的聚醜胺被称为AABB型聚醜胺,包括脂肪 族聚醜胺如聚醜胺66、尼龙聚醜胺610 (聚癸二醜己二胺)、聚醜胺612 (聚十二碳二醜己二 胺)、聚醜胺46 (聚己二醜了二胺)和聚醜胺1212 (聚十二碳二醜十二碳二胺)等。
[0043] 其它半芳香族聚醜胺,包括聚醜胺MXD-6(聚(己二醜间二甲苯二胺))、聚对苯二 甲醜己二胺(聚醜胺6T)、聚对苯二甲醜2-甲基戊二胺(聚醜胺DT)、聚间苯二甲醜己二胺 (聚醜胺61)、或者聚(间苯二甲醜-2-甲基戊二胺)(聚醜胺M5I)可W是适合的。在一个 实施方案中,在本发明的组合物中,所述组分(i)的聚醜胺包括聚醜胺66、聚醜胺6、聚醜胺 66/6、聚醜胺46、聚醜胺1010、聚醜胺10、聚醜胺12、聚醜胺1212、聚醜胺610、聚醜胺612、 聚醜胺66/6T、聚醜胺6T/DT、聚醜胺MXD-6、及其共混物。
[0044] 在另一个实施方案中,在本发明的组合物中,所述组分(i)的聚醜胺包括聚醜胺 66、聚醜胺6、聚醜胺66/6、聚醜胺46、聚醜胺1010、聚醜胺10、聚醜胺12、聚醜胺1212、聚醜 胺610、聚醜胺612、及其共混物。
[0045] 在又一个实施方案中,在本发明的组合物中,所述组分(i)的聚醜胺包括聚醜胺 66、聚醜胺6、及其共混合物。
[0046] 在一个优选的实施方案中,在本发明的组合物中,所述组分(i)的热塑性聚合物 是聚醜胺6。
[0047]由于聚醜胺及其工艺是本领域技术人员公知的,为行文简洁起见,本文中略去其 相关描述。
[004引适用于本发明的聚醜胺可购自商业来源,例如来自E.I.内穆尔杜邦公司值UPont E.I.duPontdeNemoursandCompany,Wilmington,DE下文称作。杜邦")的Zyter。',来自 BASF的妨的!地f哺来自DSM的W上列举是例举性而非穷举性的。
[0049] 用作本发明的组合物的的组分(过的聚碳酸醋,可W是由二酪和碳酸醋前体制得 的任何聚碳酸醋,及其共混物或共聚物。
[0050] 本发明可W使用各种二酪,例如;2, 2-双(4-居基苯基)丙焼(即双酪A),双 (4-居基苯基)甲焼,1,1-双(4-居基苯基)己焼,2, 2-双(4-居基-3, 5-二甲基苯基)丙 焼,4, 4' -二居基联苯,双(4-居基苯基)环焼姪,氧化双(4-居基苯基),硫化双(4-居 基苯基),双(4-居基苯基)讽,双(4-居基苯基)亚讽,双(4-居基苯基)離,双(4-居 基苯基)丽等。其它的二酪,例如氨酿,间苯二酪,邻苯二酪也可W用于本发明。本发明 所述的二酪可W单独使用或者组合使用。用于本发明的碳酸醋前体包括撰醜因,撰基醋, 因代甲酸醋,具体来说包括光气,二因代甲酸二苯酪醋,碳酸二苯基醋,碳酸二甲醋,碳 酸二己醋等。
[0051] 合适的聚碳酸醋可W选自现有商品,例如购自拜尔公司度ayer)的MAKR0L0NTM, 购自SABIC创新塑料公司(SABIC Innovative Plastics)的LEXA1ST-',购自特津公 司(Teijin)的 PANLms6,购自 DSM的 XANTAR% 购自 H菱公司(MitsubisW)的 iUHLONT'. W及购自陶氏公司值OW)的CAUBER'气W上列举是例举性而非穷举性的。
[0052] 适用于本发明的组合物的组分(i)的聚醋,可W是任何通过对二醇(或多元醇) 和二駿酸(包括其醋化物)进行醋化或醋交换而得到的任何聚醋,及其共混物或共聚物。
[0053] 所述醇的实例包括;碳原子数为2个-10个的二醇,例如己二醇、1,2-丙二醇、 1,3-丙二醇、1,3- 了二醇、1,4- 了二醇、1,5-戊二醇、2, 2-二甲基-1,3-丙二醇、1,6-己二 醇、二甘醇、H甘醇、聚己二醇、1,2-,1,3-和1,4-环己焼二甲醇;W及更长链的二醇和多元 醇,例如聚四甲基離二醇(其是二醇或多元醇与环氧焼姪的反应产物)。
[0054] 所述二駿酸的实例包括;对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、玻巧酸、戊二酸、 己二酸、壬二酸、癸二酸、1,4-环己焼二駿酸、1,3-环己焼二駿酸、1,12-十二焼二駿酸;及 其衍生物,例如送些二駿酸的二甲醋、二己醋、二丙醋。
[00巧]用作本发明的组合物的组分(i)的聚醋可W是均聚物或共聚物。前述二駿酸和/ 或二醇可单独使用,或W两种或更多种共聚单元的混合物的形式使用。主要共聚单元可W 至少约60mol%、优选约70mol%或更多的量存在于所述共聚物中。
[0056] 根据本发明,用于所述组合物的组分(i)的聚醋可W选自聚对苯二甲酸己二醇醋 (PET)、聚对苯二甲酸丙二醇醋(PTT)、聚对苯二甲酸了二醇醋(PBT)及其共混物。
[0057] 合适的聚醋可购自商业来源,例如来自远纺工业(上海)有限公司的技a銷欲 阳T;来自BASF的换的*阳T、UitradiirKPBT;来自D证ont的反狎姑瑕阳T、Sor饥说PTT、 位份沸ta激PBT;来自Invista的P站yd运注戸阳T、来自SKChemicals的SKYPET岸;.来自 Toray Industries, Inc 的Tor;.iyCOrV。、I吧T 和来自台湾长春化工的X,0i巧!He"'' PIVI', W上列 举是例举性而非穷举性的。
[0058] 在一个实施方案中,在本发明的组合物中,所述组分(i)的热塑性聚合物的含量 为所述组合物总重量的约30重量%至约70重量%。
[0059] 纽外(ii)核-蒂巧填料
[0060] 适用于本发明的组合物的组分(ii)的核-壳型填料包含:
[0061] (a)约70体积%至约96体积%的选自于铅、铜、金和银的金属粒子作为核,和
[0062] 化)约4体积%至约30体积%的氮化测作为壳,
[0063] 其中所述体积%是基于所述核-壳型填料的总体积。
[0064] 在本发明中的核-壳型填料中,作为核的金属粒子是用W改进所述组合物的导热 性能,而氮化测度脚将金属粒子包覆形成壳则是用W改进所述组合物的电绝缘性,并减少 BN的用量。
[0065] 在本发明中的核-壳型填料中,作为核的金属粒子的导热系数是高于作为壳的BN 的导热系数,表1列出了适合于作为核的金属粒子如铅、铜、金和银W及BN的导热系数。
[0066] 表 1
[0067]
[0068] 所W,本发明的组合物的导热系数比起其对比组合物的导热系数为低是意料之中 的。因为添加于其中的核-壳型填料,较高导热系数的金属粒子被较低导热系数的氮化测 所包覆。然而,本发明人发现本发明的组合物的导热性能出乎意料地保持不变或仅些微降 低,其减低不多过4%,或3%,或2%。同时,本发明的组合物的绝缘性(由介电强度表征) 比起其对比组合物的绝缘性要显著提高至少50%。
[0069] 本发明所使用的金属粒子可W是球形或不规则形状,其平均粒径为约10 U m至约 300 y m,或为约 20 y m 至约 100 y m。
[0070] 在本文中,术语"平均粒径"是指用激光粒度仪所测定的等效平均颗粒大小。
[0071] 氮化测根据不同的制备方法可W是非晶形的或是结晶形的。常见最稳定的氮化测 结晶的晶型是六方形化exagonal),具有类似于石墨(graphite)的片层结构,其硬度与石 墨相当,可W"h-BN"或"g-BN"表示。另外一种常见的氮化测结晶的晶型是立方形(cubic), 具有类似于钻石的结构,其硬度低于钻石,但比六方氮化测的硬度高,可W "C-BN"表示。
[0072] 根据本发明,所述氮化测优选为六方晶型氮化测、立方晶型氮化测或其混和物。
[0073] 在本发明的一个实施方案中,在所述核-壳型填料中,所述氮化测是六方晶型氮 化测。
[0074] 本发明使用的氮化测一般是片状的氮化测或是氮化测的团聚物,其平均粒径为约 20皿至约500皿,或为约30皿至约250皿,或为约50皿至约150皿。
[00巧]适用于本发明的氮化测可购自商业来源,例如购自上海水田材料科技有限公司的 牌号为ST-N-003-3的氮化测。
[0076] 本发明中,所述核-壳型填料中的金属粒子和氮化测的平均粒径比至少为20、或 80、或100、或250、或400或更高。
[0077] 在本发明的组合物中,组分(ii)的核-壳型填料可W由机械融合方法制得,即将 均为干粉的核体材料与壳体材料混合放置于具有可高速旋转刀片的密闭腔体内,在氮气环 境下,干粉
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