专利名称：一种导热绝缘材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种导热绝缘材料及其制造方法，尤其是涉及一种用于电器机 壳的材料及制造方法。
背景技术：
随着越来越复杂的电器设备的发展，设备在运行过程中会产生相对极端的 温度，这些过量热不仅会损害它们自己的性能，而且还会降低整个系统的性能 和可靠性，甚至引起系统故障。目前电器机壳大都为工程塑料材料，工程塑料 虽然在机械强度、化学稳定性、电性能方面有一定的优势。但是由于导热系数 太低，用在一些电器(如手机、台式及笔记本电脑)机壳上，不但不能解决高 散热的问题，而且由于热量释放不出，长时间在高温下进行工作，材料会很容 易老化，机壳寿命明显縮短。因此开发一种低成本、高效率、质量轻的导热绝 缘电器机壳材料已迫在眉睫。发明内容本发明的目的是提供一种导热绝缘材料及其制备方法，有效提高电器设备 装置外壳的高散热性能。为实现上述目的，本发明导热绝缘材料的组份和重量百分数范围为立方氮化硼8-20%，纳米氧化锆5-10%，纳米二硫化钼1-5%，鳞片石墨纳米粉或中间 相纳米碳粉1-5% ，塑料材料60-85%。在上述组合物中，所述的立方氮化硼比体积电阻在20。C时为1.7X105m，在 500。C时为2.3X10'V热导率相当高，约为12. 3-28. 9W/ (m K)。在上述组合物中，所述的纳米氧化锆粒度为100nm以下，比表面积大于 40m7g。在上述组合物中，所述的纳米二硫化钼粒度为lOOrnn以下，比表面积大于 40m7g。在上述组合物中，所述的鳞片石墨纳米粉的粒度为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，含铁量0. 01% 以下；所述的中间相纳米碳粉的粒度为lOOmn以下，含碳量60%以上，软化点 275-285°C，喹啉不溶物15-30 wt%，甲苯不溶物60-80 wt%。在上述组合物中，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)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)等塑料材料。采用本发明组合物制造所得到导热绝缘材料的导热系数在5-20W/m*K、绝缘 性能为20。C时体积电阻为0.1X 105m l. 7X 105m。为实现上述目的，本发明所述导热绝缘材料制备方法为，(1) 配料取立方氮化硼8-20%，纳米氧化锆5-10%，纳米二硫化钼l-5%，鳞片石墨纳米粉或中间相纳米碳粉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小时；(3) 混合将烘干料放入反应釜或双螺杆挤出机注塑机中混合，混合时温 度范围在140-29(TC，混合时间为2-5分钟；(4) 成型模压或挤出、注射成型；所述模压压力或挤出、注射成型的工 作压力为100-200MPa。(5) 包装采用真空包装机对产品进行包装。本发明与现有技术相比具有下列优点1、本发明使用纳米二硫化钼做微 小气孔填充(填补)物，主要目的是把塑料材料之所有微小气孔填充(填补) 完全，使此设备的微小气孔中无空气存在达到提高导热系数之目的。2、工艺简 单，生产成本低廉。
具体实施方式
本发明所述的导热绝材料由立方氮化硼，纳米氧化锆，纳米二硫化钼，鳞片石墨纳米粉或中间相纳米碳粉，聚苯乙烯等塑料材料组成，比例分别为8-20 %， 5-10%， 1-5%, 1-5%, 60-85%。制造时称取立方氮化硼、纳米氧化锆、纳米二硫化钼、鳞片石墨纳米粉或 中间相纳米碳粉、聚苯乙烯(或者ABS、 PI、 PC)等塑料材料，烘料1-12小时， 放入双螺杆挤出机中在140-29(TC下混合2—5分钟后模压或挤出、注射成型； 所述模压压力或挤出、注射成型的工作压力为100-200MPa。 实施例一称取20kg立方氮化硼、10kg纳米氧化锆、5kg纳米二硫化钼、5kg鳞片石墨 纳米粉、60kg聚苯乙烯，烘料2小时，放入双螺杆挤出机中在140-190'C下混 合3分钟后挤出或注射成型；所述挤出或注射成型的工作压力为110MPa。所得 材料的导热系数为18W/m*K， 2CTC时体积电阻为1.0X105m。实施例二称取15kg立方氮化硼、4kg纳米氧化锆、3kg纳米二硫化钼、5kg中间相纳 米碳粉、75kgABS，烘料3小时，放入双螺杆挤出机中在150-200。C下混合4分 钟后挤出或注射成型；所述挤出或注射成型的工作压力为100MPa。所得材料的 导热系数为10W/m*K， 20"C时体积电阻为0. 6X105m。实施例三称取10kg立方氮化硼、6kg纳米氧化锆、4kg纳米二硫化钼、1 kg中间相纳 米碳粉、80kgABS，烘料10小时，放入双螺杆挤出机中在210-29(TC下混合3分 钟后挤出或注射成型；所述挤出或注射成型的工作压力为130MPa。所得材料的 导热系数为6W/m K， 20。C时体积电阻为0. 2X 105m。本发明可直接用于电器机壳材料。这些材料可以使热从热源经过导热机壳 散发到较冷的环境例如空气中，使更多的热尽快被分散，因此能降低电子器件 运行的温度，提高电子器件的寿命。
权利要求
1、一种导热绝缘材料，其特征在于它的组份和重量百分数范围为，立方氮化硼8-20％，纳米氧化锆5-10％，纳米二硫化钼1-5％，鳞片石墨纳米粉或中间相纳米碳粉1-5％，塑料材料60-85％。
2、 如权利要求1所述的导热绝缘材料，其特征在于所述的立方氮化硼比 体积电阻在20。C时为1. 7X 105m，在500'C时为2. 3X 10。m;热导率为12. 3-28. 9W/(m K)。
3、 如权利要求1所述的导热绝缘材料，其特征在于所述的纳米氧化锆粒 径为0. 1-3微米，比表面积大于40mVg。
4、 如权利要求1所述的导热绝缘材料，其特征在于所述的纳米二硫化钼 粒径为0. 1-3微米，比表面积大于40m7g。
5、 如权利要求1所述的导热绝缘材料，其特征在于所述的鳞片石墨纳米 粉的粒度为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，含铁量0. 01%以下；所述的中间相纳米碳粉的粒度为100nm 以下，含碳量60%以上，软化点275-285。C，喹啉不溶物15-30 wt%, 甲苯不溶 物60-80 wt%。
6、 如权利要求1所述的导热绝缘材料，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)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸脂(PC)。
7、 一种导热绝缘材料的制造方法，其特征在于(1)配料取立方氮化硼8-20%，纳米氧化锆5-10%，纳米二硫化钼1-5 %，鳞片石墨纳米粉或中间相纳米碳粉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小时；(3) 混合将烘干料放入反应釜或双螺杆挤出机注塑机中混合，混合时温度范围在140-29(TC，混合时间为2-5分钟；(4) 成型模压或挤出、注射成型；所述模压压力或挤出、注射成型的工作压力为100-200MPa。(5) 包装采用真空包装机对产品进行包装。
全文摘要
本发明涉及一种导热绝缘材料及其制造方法，该材料组份和重量百分数为，立方氮化硼8-20％，纳米氧化锆5-10％，纳米二硫化钼1-5％，鳞片石墨纳米粉或中间相纳米碳粉1-5％，塑料材料60-85％。该材料用于电器机壳制造方法为，将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小时，将烘干料放入反应釜或双螺杆挤出机注塑机中混合，混合时温度范围在140-290℃，混合时间为2-5分钟，可用模压、挤出或注射成型，模压、挤出、注射成型的工作压力为100-200MPa，最后采用真空包装机对产品进行包装。本发明可直接用于电器机壳材料，使热量经导热机壳散发到较冷环境例如空气中，降低电子器件运行温度，提高电子器件寿命。
文档编号C08K3/00GK101333434SQ200710024620
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月25日 优先权日2007年6月25日
发明者耿世达 申请人:晟茂(青岛)先进材料有限公司