本发明属于导散热材料领域，涉及一种pbt导散热材料及其制备方法和应用，尤其涉及一种高效复合pbt导散热材料及其制备方法和应用。
背景技术：
：聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)是一类较新的热塑料工程塑料，是五大通用工程塑料之一，其耐热、耐候好，尺寸稳定性好，电性能优良，耐电弧性好，抗化学药品性极其优异，在潮湿环境中仍保持各种物性(为电性能)，结品速度快，成型性良好，广泛应用于汽车、电子电器，工业机械等领域。常规的工程塑料，包括热塑性和热固性塑料，具有机械性能良好，化学稳定，电绝缘等优势，被广泛地应用在电子电器等领域，但因其导热系数太低，属于热的不良导体，不但不能解决高散热问题，而且由于热量不能得到有效的传速，可能使一些热敏感的元器件过热，从而大幅度降低系统的寿命或者运行效率。因此，在本领域亟需开发一种具有高导热系数和良好阻燃性的pbt导散热材料。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种pbt导散热材料及其制备方法和应用，尤其是提供一种高效复合pbt导散热材料及其制备方法和应用。为达此目的，本发明采用以下技术方案：一方面，本发明提供一种pbt导散热材料，所述pbt导散热材料由pbt和导散热母粒制备得到，所述pbt和导散热母粒的质量比为7~9：1~3，例如7：1、7：2、7：3、7.5：1、7.5：1.5、7.8：1、8：1、8：2、8：3、8.3：1、8.5：1、8：5：2.5、8.8：1、9：1、9：2或9：3，优选7.5~8.5：1.5~2.5，进一步优选8：2。在本发明中，所述导散热母粒按导散热母粒总重量为100%计由以下重量百分比的原料制备得到：聚酯纤维60-84%金属氧化物7-20%氮化物7-20%在本发明的pbt导散热材料的原料中，聚酯纤维的用量为60-80%，例如61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%或84%。在本发明的pbt导散热材料的原料中，金属氧化物的用量为7-20%，例如7%、8%、9%、10.5%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%或19.5%。在本发明的pbt导散热材料的原料中，氮化物的用量为7-20%，例如7%、8%、9%、10.5%、11%、11.5%、12%、12.5%、13%、13.5%、14%、14.5%、15%、15.5%、16%、16.5%、17%、17.5%、18%、18.5%、19%或19.5%。优选地，所述导散热母粒按导散热母粒总重量为100%计由以下重量百分比的原料制备得到：聚酯纤维70%金属氧化物20%氮化物10%在本发明中，所述金属氧化物为二氧化硅、二氧化钛、三氧化二锑或三氧化铝中的任意一种或至少两种的组合。所述组合可以为但不限于二氧化硅和二氧化钛的组合，二氧化钛和三氧化二锑的组合，二氧化硅、二氧化钛和三氧化二锑的组合，三氧化二锑和三氧化铝的组合或二氧化钛、三氧化二锑和三氧化铝的组合。在本发明中，所述氮化物为氮化碳、氮化镁、氮化铝、氮化钛或氮化钽中的任意一种或至少两种的组合。所述组合可以为但不限于氮化碳和氮化镁的组合，氮化镁和氮化铝的组合，氮化铝和氮化钛的组合，氮化铝、氮化钛和氮化钽的组合，氮化镁、氮化铝和氮化钛的组合。在本发明中，所述导散热母粒的制备方法如下：将金属氧化物、氮化物和聚酯纤维共混掺杂、挤出得到所述导散热母粒。优选地，所述共混掺杂时的搅拌速率为70-90r/min，例如7lr/min、72r/min、74r/min、76r/min、78r/min、80r/min、82r/min、84r/min、86r/min、88r/min或、89r/min。优选地，所述挤出在双螺杆挤出机中进行，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为220-300℃，例如225℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃或300℃，螺杆转速为160-200r/min，例如165r/min、170r/min、175r/min、180r/min、185r/min、190r/min、195r/min或200r/min。另一方面，本发明提供了如第一方面所述的pbt导散热材料的制备方法，所述方法为：将pbt和导散热母粒共混掺杂、挤出得到所述pbt导散热材料。优选地，在pbt导散热材料的制备方法中，所述共混掺杂时的搅拌速率为130-200r/min，例如135r/min、140r/min、145r/min、150r/min、155r/min、160r/min、165r/min、170r/min、175r/min、180r/min、185r/min、190r/min、195r/min或200r/min。优选地，在pbt导散热材料的制备方法中，所述混合时的搅拌速率为130-200r/min，例如135r/min、140r/min、145r/min、150r/min、155r/min、160r/min、170r/min、180r/min、190r/min或200r/min。优选地，在pbt导散热材料的制备方法中，所述挤出在双螺杆挤出机中进行，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为250-370℃，例如255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃或360℃。所述双螺杆挤出机的螺杆转速为280-400r/min，例如285r/min、290r/min、300r/min、310r/min、320r/min、330r/min、360r/min、370r/min、380r/min、390r/min或400r/min。作为本发明的优选技术方案，本发明所述pbt导散热材料的制备方法包括以下步骤：(1)将金属氧化物、氮化物和聚酯纤维在60-80r/min的搅拌速率下共混掺杂，利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为220-300℃，螺杆转速为160-200r/min，得到导散热母粒；(2)将pbt和导散热母粒在130-200r/min的搅拌速率下共混掺杂，利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为250-370℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为280-400r/min，得到所述pbt导散热材料。另一方面，本发明提供了如第一方面所述pbt导散热材料在电子电器材料中的应用。相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明的pbt导散热材料由pbt和导散热母粒制备得到，所述pbt和导散热母粒的质量比为7~9：1~3。所述导散热母粒由60-80%聚酯纤维、10-20%金属氧化物和10-20%氮化物制备得到，通过将金属氧化物、氮化物和聚酯纤维共混掺杂，挤出得到导散热母粒，而后将导散热母粒与pbt共混掺杂、挤出得到所述pbt导散热材料，该pbt导散热材料为无卤环保复合阻燃材料，其导热系数高达1.3w/m.k，阻燃性达v0级，具有良好的机械性能，高绝缘、易加工、成本低，是一种综合性能良好的导散热材料，可广泛应用于led照明、导热散热板、电子电器等领域。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。实施例1在本实施例中，pbt导散热材料由质量比为8：2的pbt和导散热母粒制备得到，其中导散热母粒由以下原料制备得到：聚酯纤维70%金属氧化物20%氮化物10%制备方法如下：(1)将金属氧化物、氮化物和聚酯纤维在80r/min的搅拌速率下共混掺杂，利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为220℃，螺杆转速为200r/min，得到导散热母粒；(2)将pbt和导散热母粒在130r/min的搅拌速率下共混掺杂，利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为300℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300r/min，得到所述pbt导散热材料。实施例2在本实施例中，pbt导散热材料由质量比为7.5：2.5的pbt和导散热母粒制备得到，其中导散热母粒由以下原料制备得到：聚酯纤维60%金属氧化物20%氮化物20%制备方法如下：(1)将金属氧化物、氮化物和聚酯纤维在80r/min的搅拌速率下共混掺杂，利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为300℃，螺杆转速为160r/min，得到导散热母粒，(2)将pbt和导散热母粒在150r/min的搅拌速率下共混掺杂，利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为260℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为280r/min，得到所述pbt导散热材料。实施例3在本实施例中，pbt导散热材料由质量比为8.5：1.5的pbt和导散热母粒制备得到，其中导散热母粒由以下原料制备得到：聚酯纤维80%金属氧化物10%氮化物10%制备方法如下：(1)将金属氧化物、氮化物和聚酯纤维在70r/min的搅拌速率下共混掺杂，利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为250℃，螺杆转速为180r/min，得到导散热母粒；(2)将pbt和导散热母粒在150r/min的搅拌速率下共混掺杂，利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为370℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为280r/min，得到所述pbt导散热材料。实施例4在本实施例中，pbt导散热材料由质量比为9：1的pbt和导散热母粒制备得到，其中导散热母粒由以下原料制备得到：聚酯纤维70%金属氧化物15%氮化物15%制备方法如下：(1)将金属氧化物、氮化物和聚酯纤维在70r/min的搅拌速率下共混掺杂，利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为220℃，螺杆转速为160r/min，得到导散热母粒；(2)将pbt和导散热母粒在200r/min的搅拌速率下共混掺杂，利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为250℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为400r/min，得到所述pbt导散热材料。实施例5在本实施例中，pbt导散热材料由质量比为7：1的pbt和导散热母粒制备得到，其中导散热母粒由以下原料制备得到：聚酯纤维84%金属氧化物8%氮化物8%制备方法如下：(1)将金属氧化物、氮化物和聚酯纤维在70r/min的搅拌速率下共混掺杂，利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为300℃，螺杆转速为160r/min，得到导散热母粒；(2)将pbt和导散热母粒在200r/min的搅拌速率下共混掺杂，利用双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为370℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为350r/min，得到所述pbt导散热材料。对比例1该对比例与实施例1不同的是，pbt导散热材料由质量比为6：4的pbt和导散热母粒制备得到，导散热母粒的原料以及含量与实施例1相同，按照与实施例1相同的方法制备得到。对比例2该对比例与实施例1不同的是，pbt导散热材料由质量比为10：1的pbt和导散热母粒制备得到，导散热母粒的原料以及含量与实施例1相同，按照与实施例1相同的方法制备得到。对比例3该对比例与实施例1不同的是，pbt导散热材料中导散热母粒由以下材料制备得聚酯纤维70%氮化物30%，其余成分的选择以及含量和制备方法与实施例1相同。对比例4该对比例与实施例1不同的是，pbt导散热材料中导散热母粒由以下材料制备得聚酯纤维70%金属氧化物30%其余成分的选择以及含量和制备方法与实施例1相同。对比例5该对比例与实施例1不同的是，pbt导散热材料中导散热母粒由以下材料制备得聚酯纤维80%金属氧化物7%氮化物13%其余成分的选择以及含量和制备方法与实施例1相同。对比例6该对比例与实施例1不同的是，pbt导散热材料中导散热母粒由以下材料制备得聚酯纤维73%金属氧化物20%氮化物7%其余成分的选择以及含量和制备方法与实施例1相同。对实施例1-5以及对比例1-6制备的pbt导散热材料的性能进行测试，测试方法和测试结果如表1所示。表1拉伸强度（mpbt）弯曲强度（mpbt）导热系数（w/m.k）阻燃性测试标准gb1040gb9341gb/10294-2008ul94实施例11491971.3v0级实施例21471781.0v0级实施例31461891.1v0级实施例41451911.3v0级实施例51441881.2v0级对比例11311820.9v1级对比例21361780.8v1级对比例31241660.4v2级对比例41291650.45v2级对比例51321680.8v1级对比例61341690.7v1级pbt1221420.3v2级申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的高效复合pbt导散热材料及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属
技术领域：
的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。当前第1页12