一種耐高溫高導(dǎo)熱性塑材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合導(dǎo)熱材料領(lǐng)域，特別涉及一種耐高溫高導(dǎo)熱性塑材。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬材料具有非常優(yōu)異的導(dǎo)熱性能與力學(xué)性能，在熱交換器、散熱器等技術(shù)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，但是，金屬材料自身也存在較多的缺點(diǎn)，如耐腐蝕性能差，連接工藝?yán)щy復(fù)雜等，這些不足限制了金屬材料在散熱器等導(dǎo)熱領(lǐng)域的深化應(yīng)用。
[0003]金屬材料在導(dǎo)熱領(lǐng)域存在的技術(shù)缺陷，導(dǎo)致近幾年導(dǎo)熱塑料的技術(shù)研制及產(chǎn)業(yè)化獲得長足的發(fā)展，導(dǎo)熱塑料由高分子聚合物、導(dǎo)熱填料及加工助劑經(jīng)過共混、造粒、擠出等工藝加工成型，其不僅具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，滿足散熱器、熱交換器等產(chǎn)品的使用要求，而且具有成本低廉、加工工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，此外，可采用焊接工藝進(jìn)行焊接，加工使用方便，易于推廣。
[0004]但是，目前導(dǎo)熱塑料均存在導(dǎo)熱性能低的問題，熱傳導(dǎo)系數(shù)一般小于1.0w/m.V，限制了其在高散熱技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用。由于導(dǎo)熱系數(shù)與導(dǎo)熱填料含量具有正比關(guān)系，因此，導(dǎo)熱塑料的導(dǎo)熱系數(shù)隨著導(dǎo)熱填料含量的增加而增加，由此可見，提高導(dǎo)熱塑料的導(dǎo)熱系數(shù)可通過增加導(dǎo)熱填料含量來實(shí)現(xiàn)，但是隨著填料的增加，塑料的加工成型工藝將變得更加困難，同時(shí)，產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能等均會(huì)受到較大程度的影響，表現(xiàn)為材料拉伸強(qiáng)度大幅度降低，韌性下降，斷裂伸長率顯著降低等。因此，簡單地通過添加導(dǎo)熱填料的含量來提高塑料熱傳導(dǎo)系數(shù)的方法實(shí)際上是行不通的。
[0005]基于上述原因，該領(lǐng)域技術(shù)人員將金屬材料與塑料材料相結(jié)合形成復(fù)合材料。專利號(hào)為ZL201220213716.6、ZL201220215128.6的實(shí)用新型專利，分別提供了 “一種高強(qiáng)度耐腐蝕高導(dǎo)熱性金屬絲增強(qiáng)導(dǎo)熱塑料”、“一種高強(qiáng)度高導(dǎo)熱性金屬絲增強(qiáng)導(dǎo)熱塑料管材”，上述實(shí)用新型專利均由導(dǎo)熱塑料下層或外層、金屬絲網(wǎng)增強(qiáng)層和導(dǎo)熱塑料上層或內(nèi)層依次復(fù)合而成，具有力學(xué)性能好、耐腐蝕及熱傳導(dǎo)系數(shù)高的特點(diǎn)，且容易進(jìn)行二次加工，非常適用于散熱器、熱交換器的制備。
[0006]然而，隨著現(xiàn)代LED電子發(fā)光技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，高集成高性能電子設(shè)備、LED燈體的體積尺寸越來越小，工作的速度與效率越來越高，相應(yīng)地其發(fā)熱量亦越來越大。目前，市場上所售的LED電子燈泡屬于電子產(chǎn)品，其內(nèi)部電子部件受環(huán)境溫度的影響非常顯著，持續(xù)長時(shí)間的工作使得燈泡體內(nèi)的溫度越來越高，不但降低LED燈體的使用壽命，而且出現(xiàn)發(fā)熱、發(fā)燙甚至熔融的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響設(shè)備的使用壽命及用戶使用感受與安全性。
[0007]綜上所述，本實(shí)用新型提供一種耐高溫高導(dǎo)熱性塑材，所述塑材由上層耐高溫高導(dǎo)熱塑料、內(nèi)層導(dǎo)熱纖維及下層耐高溫高導(dǎo)熱塑料復(fù)合而成，不但解決了普通導(dǎo)熱塑料的耐高溫、耐腐蝕性差的問題，提高安全性，使用舒適性，而且大幅度提高了其熱傳導(dǎo)性能，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種一種耐高溫高導(dǎo)熱性塑材，所述塑材不但可解決了普通導(dǎo)熱塑料的耐高溫、耐腐蝕性差的問題，提高安全性，使用舒適性，而且大幅度提高了其熱傳導(dǎo)系統(tǒng)，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種耐高溫高導(dǎo)熱性塑材的特征在于包括導(dǎo)熱纖維夾層(3)及耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層(2)、高導(dǎo)熱塑料外層(4)，由耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層(2)、導(dǎo)熱纖維夾層(3)及高導(dǎo)熱塑料外層(4)依次復(fù)合而成；所述耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層(2)為耐高溫高聚物與導(dǎo)熱纖維共混而成的復(fù)合材料層，導(dǎo)熱塑料外層(4)由高聚物與導(dǎo)熱填料共混而成的復(fù)合材料層；所述導(dǎo)熱纖維夾層(3)厚度為100-500微米，耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層(2)、高導(dǎo)熱塑料外層(4)厚度均約為100-600微米。
[0010]其中，所述導(dǎo)熱纖維為由表面經(jīng)偶聯(lián)處理且添加量為40%-90%的MgO顆粒與聚酰胺母料采用共混、擠出、紡絲工藝而成的聚酰胺纖維，將所述聚酰胺纖維采用梳理工藝形成橫向、縱向縱橫交錯(cuò)的聚酰胺纖維層制得導(dǎo)熱纖維夾層(3 )。
[0011]其中，所述耐高溫高聚物選取聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、聚苯硫醚、聚酰亞胺中的一種或兩種以上混合制得；所述高聚物選取聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一種或兩種以上混合制得。
[0012]其中，所述導(dǎo)熱填料優(yōu)選為具有優(yōu)異熱傳導(dǎo)系數(shù)的金屬粉末或金屬氧化物粉末，選取粉末狀鋁、鎂、鐵、銅、氧化鎂中的一種或兩種以上混合制得。
[0013]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的有益效果:本實(shí)用新型采用耐高溫高導(dǎo)熱內(nèi)層、導(dǎo)熱纖維夾層、高導(dǎo)熱外層的復(fù)合結(jié)構(gòu)，賦予內(nèi)層復(fù)合材料具有耐高溫同時(shí)又具有良好的熱傳導(dǎo)性能的特性，外層材料具有優(yōu)異熱傳導(dǎo)性，將電子元器件所散發(fā)的熱量及時(shí)由內(nèi)層經(jīng)過導(dǎo)熱纖維傳導(dǎo)至外層材料，使得熱量及時(shí)散發(fā)，賦予持續(xù)工作的電子元器件較低溫的工作環(huán)境，同時(shí)提高了本實(shí)用新型材料的使用安全性。本實(shí)用新型具有加工工藝簡單，熱傳導(dǎo)效率高及使用安全性高的特點(diǎn)，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的一種耐高溫高導(dǎo)熱塑材示意圖。
[0015]圖2是一種耐高溫高導(dǎo)熱塑材的A-A剖視圖。
[0016]圖中，I是耐高溫高導(dǎo)熱塑材，2是耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層，3是導(dǎo)熱纖維夾層，4是高導(dǎo)熱塑料外層。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1
[0018]為了對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的了解，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)其作具體的說明。
[0019]如附圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的一種耐高溫高導(dǎo)熱性塑材由耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層(2)、導(dǎo)熱纖維夾層(3)及高導(dǎo)熱塑料外層(4)依次復(fù)合而成；導(dǎo)熱纖維夾層(3)厚度為100-500微米，耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層(2)約為100-600微米，高導(dǎo)熱塑料外層(4)厚度約為100-600微米。
[0020]本實(shí)用新型的一種耐高溫高導(dǎo)熱性塑材的制備方法為:
[0021]首先，用共混擠出的方法將耐高溫高聚物與導(dǎo)熱纖維共混制備耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層(2)，其中，耐高溫高聚物選取聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、聚苯硫醚、聚酰亞胺中的一種或兩種以上混合制得，導(dǎo)熱纖維為質(zhì)量份數(shù)為40%-90%的表面經(jīng)偶聯(lián)處理的MgO顆粒與聚酰胺母料用共混、擠出、紡絲工藝制備聚酰胺纖維。
[0022]其次，用共混擠出的方法將高聚物與導(dǎo)熱填料共混制備導(dǎo)熱塑料外層(4)，其中，高聚物選取聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一種或兩種以上混合制得，導(dǎo)熱填料優(yōu)選為具有優(yōu)異熱傳導(dǎo)系數(shù)的金屬粉末或金屬氧化物粉末，選取粉末狀鋁、鎂、鐵、銅、氧化鎂中的一種或兩種以上混合制得。
[0023]最后，將聚酰胺纖維經(jīng)過梳理工藝形成橫向、縱向縱橫交錯(cuò)、藏繞抱合的聚酰胺纖維層制得導(dǎo)熱纖維夾層(3)。
[0024]雖然本實(shí)用新型描述了具體的實(shí)施案例，但是，本實(shí)用新型的范圍并不局限于上述具體實(shí)施例，在不脫離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本實(shí)用新型的各種變型、變化和替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐高溫高導(dǎo)熱性塑材，其特征在于:所述塑材(I)包括導(dǎo)熱纖維夾層(3)及耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層(2)、高導(dǎo)熱塑料外層(4)，由耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層(2)、導(dǎo)熱纖維夾層(3)及高導(dǎo)熱塑料外層(4)依次復(fù)合而成；所述導(dǎo)熱纖維夾層(3)厚度為100-500微米，耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層(2)、高導(dǎo)熱塑料外層(4)厚度均約為100-600微米。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫高導(dǎo)熱性塑材，其特征在于:所述導(dǎo)熱纖維夾層(3)為橫向、縱向縱橫交錯(cuò)的聚酰胺纖維層。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及的一種耐高溫高導(dǎo)熱性塑材由耐高溫高聚物與導(dǎo)熱纖維共混而成的耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層、導(dǎo)熱纖維夾層及由高聚物與導(dǎo)熱填料共混而成的導(dǎo)熱塑料外層依次復(fù)合而成，其中，耐高溫高聚物選取聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、聚苯硫醚、聚酰亞胺中的一種或兩種以上混合制得；高聚物選取聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一種或兩種以上混合制得；導(dǎo)熱填料選取粉末狀鋁、鎂、鐵、銅、氧化鎂中的一種或兩種以上混合制得；導(dǎo)熱纖維為填充MgO顆粒的聚酰胺纖維，將聚酰胺纖維經(jīng)過梳理工藝制得導(dǎo)熱纖維夾層；耐高溫高導(dǎo)熱塑料內(nèi)層、高導(dǎo)熱塑料外層厚度均約為100-600微米，導(dǎo)熱纖維夾層厚度為100-500微米。
【IPC分類】C09K5/14, B32B27/12, B32B27/20, B32B5/22, B32B27/06
【公開號(hào)】CN204640981
【申請?zhí)枴緾N201520130117
【發(fā)明人】王志平
【申請人】廈門市五翔盛環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年3月9日