一種導熱絕緣材料及其制造方法技術

本發明專利技術涉及一種導熱絕緣材料及其制造方法，該材料組份和重量百分數為，立方氮化硼８－２０％，納米氧化鋯５－１０％，納米二硫化鉬１－５％，鱗片石墨納米粉或中間相納米碳粉１－５％，塑料材料６０－８５％。該材料用于電器機殼制造方法為，將按上述比例配料的原料置入真空干燥箱或普通烘箱５０－１００℃烘料１－１２小時，將烘干料放入反應釜或雙螺桿擠出機注塑機中混合，混合時溫度范圍在１４０－２９０℃，混合時間為２－５分鐘，可用模壓、擠出或注射成型，模壓、擠出、注射成型的工作壓力為１００－２００ＭＰａ，最后采用真空包裝機對產品進行包裝。本發明專利技術可直接用于電器機殼材料，使熱量經導熱機殼散發到較冷環境例如空氣中，降低電子器件運行溫度，提高電子器件壽命。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，尤其是涉及一種用于電器機 殼的材料及制造方法。
技術介紹
隨著越來越復雜的電器設備的發展，設備在運行過程中會產生相對極端的 溫度，這些過量熱不僅會損害它們自己的性能，而且還會降低整個系統的性能 和可靠性，甚至引起系統故障。目前電器機殼大都為工程塑料材料，工程塑料 雖然在機械強度、化學穩定性、電性能方面有一定的優勢。但是由于導熱系數 太低，用在一些電器(如手機、臺式及筆記本電腦)機殼上，不但不能解決高 散熱的問題，而且由于熱量釋放不出，長時間在高溫下進行工作，材料會很容 易老化，機殼壽命明顯縮短。因此開發一種低成本、高效率、質量輕的導熱絕 緣電器機殼材料已迫在眉睫。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種導熱絕緣材料及其制備方法，有效提高電器設備 裝置外殼的高散熱性能。為實現上述目的，本專利技術導熱絕緣材料的組份和重量百分數范圍為立方氮化硼8-20%，納米氧化鋯5-10%，納米二硫化鉬1-5%，鱗片石墨納米粉或中間 相納米碳粉1-5% ，塑料材料60-85%。在上述組合物中，所述的立方氮化硼比體積電阻在20。C時為1.7X105m，在 500。C時為2.3X10'V熱導率相當高，約為12. 3-28. 9W/ (m K)。在上述組合物中，所述的納米氧化鋯粒度為100nm以下，比表面積大于 40m7g。在上述組合物中，所述的納米二硫化鉬粒度為lOOrnn以下，比表面積大于 40m7g。在上述組合物中，所述的鱗片石墨納米粉的粒度為lOOmn以下，含碳量90% 以上，含灰份小于0. 1%,水份小于0. 1%，含硫量300ppm以下，含鐵量0. 01% 以下；所述的中間相納米碳粉的粒度為lOOmn以下，含碳量60%以上，軟化點 275-285°C，喹啉不溶物15-30 wt%，甲苯不溶物60-80 wt%。在上述組合物中，所述的塑料材料包括聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰亞胺(PI)、聚碳酸酯(PC)等塑料材料。采用本專利技術組合物制造所得到導熱絕緣材料的導熱系數在5-20W/m*K、絕緣 性能為20。C時體積電阻為0.1X 105m l. 7X 105m。為實現上述目的，本專利技術所述導熱絕緣材料制備方法為，(1) 配料取立方氮化硼8-20%，納米氧化鋯5-10%，納米二硫化鉬l-5%，鱗片石墨納米粉或中間相納米碳粉1_5%，塑料材料60-85%。(2) 烘料在真空干燥箱或普通烘箱50-10(TC烘料1-12小時；(3) 混合將烘干料放入反應釜或雙螺桿擠出機注塑機中混合，混合時溫 度范圍在140-29(TC，混合時間為2-5分鐘；(4) 成型模壓或擠出、注射成型；所述模壓壓力或擠出、注射成型的工 作壓力為100-200MPa。(5) 包裝采用真空包裝機對產品進行包裝。本專利技術與現有技術相比具有下列優點1、本專利技術使用納米二硫化鉬做微 小氣孔填充(填補)物，主要目的是把塑料材料之所有微小氣孔填充(填補) 完全，使此設備的微小氣孔中無空氣存在達到提高導熱系數之目的。2、工藝簡 單，生產成本低廉。具體實施方式本專利技術所述的導熱絕材料由立方氮化硼，納米氧化鋯，納米二硫化鉬，鱗片石墨納米粉或中間相納米碳粉，聚苯乙烯等塑料材料組成，比例分別為8-20 %， 5-10%， 1-5%, 1-5%, 60-85%。制造時稱取立方氮化硼、納米氧化鋯、納米二硫化鉬、鱗片石墨納米粉或 中間相納米碳粉、聚苯乙烯(或者ABS、 PI、 PC)等塑料材料，烘料1-12小時， 放入雙螺桿擠出機中在140-29(TC下混合2—5分鐘后模壓或擠出、注射成型； 所述模壓壓力或擠出、注射成型的工作壓力為100-200MPa。 實施例一稱取20kg立方氮化硼、10kg納米氧化鋯、5kg納米二硫化鉬、5kg鱗片石墨 納米粉、60kg聚苯乙烯，烘料2小時，放入雙螺桿擠出機中在140-190'C下混 合3分鐘后擠出或注射成型；所述擠出或注射成型的工作壓力為110MPa。所得 材料的導熱系數為18W/m*K， 2CTC時體積電阻為1.0X105m。實施例二稱取15kg立方氮化硼、4kg納米氧化鋯、3kg納米二硫化鉬、5kg中間相納 米碳粉、75kgABS，烘料3小時，放入雙螺桿擠出機中在150-200。C下混合4分 鐘后擠出或注射成型；所述擠出或注射成型的工作壓力為100MPa。所得材料的 導熱系數為10W/m*K， 20"C時體積電阻為0. 6X105m。實施例三稱取10kg立方氮化硼、6kg納米氧化鋯、4kg納米二硫化鉬、1 kg中間相納 米碳粉、80kgABS，烘料10小時，放入雙螺桿擠出機中在210-29(TC下混合3分 鐘后擠出或注射成型；所述擠出或注射成型的工作壓力為130MPa。所得材料的 導熱系數為6W/m K， 20。C時體積電阻為0. 2X 105m。本專利技術可直接用于電器機殼材料。這些材料可以使熱從熱源經過導熱機殼 散發到較冷的環境例如空氣中，使更多的熱盡快被分散，因此能降低電子器件 運行的溫度，提高電子器件的壽命。權利要求1、一種導熱絕緣材料，其特征在于它的組份和重量百分數范圍為，立方氮化硼8-20％，納米氧化鋯5-10％，納米二硫化鉬1-5％，鱗片石墨納米粉或中間相納米碳粉1-5％，塑料材料60-85％。2、 如權利要求1所述的導熱絕緣材料，其特征在于所述的立方氮化硼比 體積電阻在20。C時為1. 7X 105m，在500'C時為2. 3X 10。m;熱導率為12. 3-28. 9W/(m K)。3、 如權利要求1所述的導熱絕緣材料，其特征在于所述的納米氧化鋯粒 徑為0. 1-3微米，比表面積大于40mVg。4、 如權利要求1所述的導熱絕緣材料，其特征在于所述的納米二硫化鉬 粒徑為0. 1-3微米，比表面積大于40m7g。5、 如權利要求1所述的導熱絕緣材料，其特征在于所述的鱗片石墨納米 粉的粒度為lOOrnn以下，含碳量90%以上，含灰份小于0.1%，水份小于O. 1%， 含硫量300卯m以下，含鐵量0. 01%以下；所述的中間相納米碳粉的粒度為100nm 以下，含碳量60%以上，軟化點275-285。C，喹啉不溶物15-30 wt%, 甲苯不溶 物60-80 wt%。6、 如權利要求1所述的導熱絕緣材料，其特征在于所述的塑料材料包括 聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰亞胺(PI)、聚碳酸脂(PC)。7、 一種導熱絕緣材料的制造方法，其特征在于(1)配料取立方氮化硼8-20%，納米氧化鋯5-10%，納米二硫化鉬1-5 %，鱗片石墨納米粉或中間相納米碳粉1-5%，塑料材料60-85%;(2) 烘料在真空干燥箱或普通烘箱50-10(TC烘料1-12小時；(3) 混合將烘干料放入反應釜或雙螺桿擠出機注塑機中混合，混合時溫度范圍在140-29(TC，混合時間為2-5分鐘；(4) 成型模壓或擠出、注射成型；所述模壓壓力或擠出、注射成型的工作壓力為100-200MPa。(5) 包裝采用真空包裝機對產品進行包裝。全文摘要本專利技術涉及，該材料組份和重量百分數為，立方氮化硼8-20％，納米氧化鋯5-10％，納米二硫化鉬1-5％，鱗片石墨納米粉或中間相納米碳粉1-5％，塑料材料60-85％。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種導熱絕緣材料，其特征在于：它的組份和重量百分數范圍為，立方氮化硼８－２０％，納米氧化鋯５－１０％，納米二硫化鉬１－５％，鱗片石墨納米粉或中間相納米碳粉１－５％，塑料材料６０－８５％。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：耿世達，
申請(專利權)人：晟茂青島先進材料有限公司，
類型：發明
國別省市：95[中國|青島]