电绝缘且导热的聚合物组合物的制作方法_3

文档序号:9916012阅读:来源:国知局
金属氧化物的示例包括氧化侣(Ab化)、氧化锋(ZnO)、氧化铁(Ti〇2)、氧化铁 巧eO)、氧化儀(MgO)、氧化娃(Si〇2)、勃姆石(Α?2〇3μ出0)、W及运些的混合物。金属碳酸盐的 示例包括碳酸巧(CaO)3)、碳酸儀(MgO)3)、W及运些的混合物。碳酸盐矿物的示例包括方解 石(CaC〇3的多形体)、文石(CaC〇3的晶体形式)、白云石(CaMg(C〇3)2)、水滑石(MgsAlsCOs (0H)i6 · 4化2〇))、碳酸儀铁矿(Mg6Fe2(C〇3)(OH)i64化20))、碳酸儀铭矿(Mg6Cr2C〇3(OH)i6 · 4出0)、水碳儘儀石(MgsMn3+2(C〇3) (OH) 16.4出0)、水儀侣石(MgsAl2(C〇3) (OH) 164出0) W及运些 的混合物。金属氨氧化物的示例包括氨氧化侣(A1(0H)3)、氨氧化儀(Mg(0H)2)、W及运些的 混合物。金属氮化物的示例包括氮化棚(BN)、氮化侣(A1N)、氮化娃(Si3N4)、W及运些的混合 物。金属硫化物的示例包括硫化钢(MoS2 )、硫化鹤(WS2)、硫化锋(ZnS)、W及运些的混合物。 憐酸盐矿物的示例包括憐灰石(化5。〇4)3巧,(:1,(^))、径基憐灰石化曰5。〇4)3(0^)、^及运 些的混合物。娃酸盐矿物的示例包括蛇纹石((Mg,Fe)3Si2O5(OH)4)、叶蜡石(Al2Si4Ol0 ((^)2)、高岭±、絹云母化41241513〇10((^)2)、蒙脱石((化,〔曰)0.33^1,1邑)2514〇10((^)2· η此0)、绿泥石族矿物、滑石、赔石、单斜粘±状矿物如蒙皂石族矿物、云母、娃藻±(Si〇2 · 址2〇)、W及运些的混合物。示出的许多运些电绝缘无机片状填料示例的化学式是可用于聚 合物组合物中的电绝缘无机片状填料类别或种类的代表,并且不是将电绝缘无机片状填料 限于该具体化学式。
[0073] 用于聚合物组合物中的一种或多种电绝缘无机片状填料可为天然开采的或合成 的。聚合物组合物可包含一种或多种运些电绝缘无机片状填料。适宜的电绝缘无机片状物 包括氧化侣(抓±)、氧化锋、滑石、氧化儀、二氧化娃、勃姆石、氮化棚、云母、氮化侣、氮化 娃、硫化锋、W及运些的混合物。优选的电绝缘无机片状填料包括勃姆石、滑石、和云母。
[0074] 电绝缘无机片状填料的表面可包含至少一种偶联剂,W用于改善电绝缘无机片状 填料表面与聚合物W及涂覆碳颗粒之间的界面结合。偶联剂可在电绝缘无机片状填料与聚 合物混合前加入到电绝缘无机片状填料中,或可在电绝缘无机片状填料与聚合物共混时加 入。偶联剂优选为加入到聚合物组合物中的电绝缘无机片状填料体积重量的0.1重量%至5 重量%,更优选0.5重量%至2重量%。换句话讲,如果称重,电绝缘无机片状填料的体积% 具有具体的重量。用于涂覆电绝缘无机片状填料表面的偶联剂的量优选为用于所述聚合物 组合物中的电绝缘无机片状填料重量的0.1重量%至5重量%。
[0075] 运些组合物中的电绝缘无机片状填料的总体积基于所述聚合物组合物的总体积 计在约7体积%至约35体积%,优选约10体积%至35体积%,还更优选20体积%至35体积% 范围内。
[0076] 在运些组合物中,涂覆碳颗粒可优选在所述聚合物组合物总体积的20体积%至35 体积%范围内,或电绝缘无机片状填料可优选在所述聚合物组合物总体积的20体积%至35 体积%范围内,或涂覆碳颗粒和电绝缘无机片状填料可各自在所述聚合物组合物总体积的 20体积%至35体积%范围内。
[0077] 共聚醋弹性体(d)
[0078] 可用于聚合物组合物中的任选共聚醋弹性体为嵌段共聚物,其包含a)聚醋硬链 段,和b)聚醋柔性软链段。聚醋硬链段的示例为聚对苯二甲酸亚烷基醋、聚(环己烧二簇酸 环己基甲醇)。聚醋软链段的示例是脂族聚醋,包括聚己二酸下二醇醋、聚己二酸四亚甲基 醋和聚己内醋。共聚醋醋弹性体包含通过醋基和/或氨基甲酸醋基连接在一起的高烙点聚 醋醋单元嵌段和低烙点聚醋醋单元嵌段。共聚醋弹性体的示例为购自特拉华州威明顿的杜 邦公司巧.I.duPont de 化 mours and Compan}KWilmington,DE))的 HYTREL"热塑性聚 醋弹性体。当使用时,共聚醋弹性体在聚合物组合物中的浓度在所述聚合物组合物总体积 的约0.5体积%至约25体积%,优选约2体积%至约20体积%范围内。
[0079] 附加成分
[0080] 本文所述聚合物组合物可任选包含一种或多种成核剂,其包括滑石和氮化棚。所 述聚合物组合物还可包含一种或多种阻燃剂、阻燃剂增效剂、热稳定剂、抗氧化剂、染料、释 模剂、润滑剂、和UV稳定剂。当使用时,附加成分之和基于所述聚合物组合物总重量计优选 在约0.1重量%至约10重量%范围内。
[0081 ] 制备本文所述的聚合物组合物
[0082]本文所述聚合物组合物可采用本领域技术人员已知的方法制得,如注塑、吹塑或 挤出。模塑运些组合物有利于制备包含所述组合物的制品。此外,制品还可通过挤出运些组 合物制得。此类制品包括马达外壳、灯罩、汽车和其它车辆的灯罩、W及电气和电子器件外 壳。汽车和其它车辆中的灯罩的示例是前灯和尾灯,包括头灯、尾灯和刹车灯,尤其是使用 发光二极管化邸)灯泡的那些。在许多应用中,所述制品可用作由侣或其它金属制备的制品 的替代物。
[008;3] 实施例
[0084] 本发明由W下实施例化)和比较例(C)示例但不限于运些。
[0085] 岛鞋
[0086] PBT-具有约0.68化/g特性粘度的聚对苯二甲酸下二醇醋聚醋。
[0087] PBT-具有约1.02化/g特性粘度的聚对苯二甲酸丙二醇醋聚醋。
[008引阳E-W商品名Η YTREL 4068购自特拉华州威明顿的杜邦公司的热塑性共聚醋 弹性体。
[0089] 勃姆石Α-具有15微米平均粒度的W商品名Celasule BMF得自卡瓦伊石灰工业有 限公司化awai Lime Indust巧Co.,Ltd)的无机片状填料。
[0090] 勃姆石B-具有4微米平均粒度的W商品名Celasule BMT得自卡瓦伊石灰工业有限 公司的球形颗粒。
[0091] 滑石A-具有5微米平均粒度的W商品名LMS 200得自富±滑石工业有限公司(Fuji Talc Industrial Co.,Ltd.)的片状滑石。
[0092] 滑石B-具有19微米平均粒度的W商品名NK48得自富±滑石工业有限公司的片状 滑石。
[0093] 滑石C-具有26微米平均粒度的得自富±滑石工业有限公司的片状滑石。
[0094] 云母A-具有5微米平均粒度的W商品名Mica SJ-005得自山口云母有限公司 (Yamaguchi Mica Co.,Ltd)的无机片状填料。
[00M]云母B-具有10微米平均粒度的得自山口云母有限公司的无机片状填料。
[0096] 云母C-具有26微米平均粒度的得自R邱CO Inc公司的无机片状填料。
[0097] 云母D-具有180微米平均粒度的W商品名Mica B-82得自山口云母有限公司的无 机片状填料。
[0098] 氮化棚-具有5微米平均粒度的W商品名Boron Nitride GP得自山口云母有限公 司的无机片状填料。
[0099] FR-1-具有10,000平均分子量的W商品名SR-T 5000得自山口云母有限公司的颗 粒状漠化环氧化物阻燃剂。
[0100] FR-2-W商品名阳/FR-80得自川崎Ξ光化成公司化awasaki Sanko Kasei)的Ξ氧 化錬/聚乙締(按重量计80/20)母料。
[0101] 石墨-具有42微米平均粒度的W商品名PC99-300M得自Ito石墨有限公司(Ito Gra地ite Co.,Ltd)的石墨。
[0102] CF1-具有50微米平均纤维长度、11微米纤维直径、和4.5的纵横比化:W)的W商品 名DIALEAD'iiK223HM购自Ξ菱树脂公司(Mitsubishi Plastics)的基于渐青的碳纤维。
[0103] CF2-具有200微米平均纤维长度、11微米纤维直径、和18的纵横比化:W)的W商品 名DIALEAD?K223HM购自Ξ菱树脂公司的基于渐青的碳纤维。
[0104] CTAB-十六烷基Ξ甲基漠化锭 [01化]TE0S-原娃酸四乙醋
[0106]
[0…7] 热导率(TC)
[010引根据ASTM E-146!,由氣闪光设备(LFA 44ΓN'auoFlashi',肥TZSCH公司)测定上文 获得的模塑件的热导率。
[0…9] 体积电阻率(VR)
[0110] 根据ASTM D-257,由电阻率计化iresta UP:MCP-HT450型,Ξ菱化学分析技术有限 公司(Mitsubishi化emical Analytech Co.,Ltd.))测定上文获得的模塑件的体积电阻 率。可由该方法测定的最大体积电阻率为I.OxIQMQ . cm。
[011。粒度测量
[0112]根据JIS R1629,由激光衍射测定平均粒度D50。
[0…]涂覆石墨颗粒的制备
[0114]采用下列方法,使用基于二氧化娃的涂覆材料涂覆用作碳颗粒的石墨颗粒。每种 成分的量示于表1中。将异丙醇(IPA)和去离子水混合在一起W形成溶剂。在60°C下揽拌溶 剂的同时,将作为催化剂的25%浓度的氨水混合物加入到所述溶剂中,将作为表面活性剂 的十六烷基Ξ甲基漠化锭(CTAB,CAS#57-09-0)和具有42微米平均粒度的石墨颗粒加入到 所述溶剂中。在揽拌该混合物的同时,将原娃酸四乙醋(TEOS,CAS.78-10-4)加入到所述混 合物中。用磁力揽拌器将混合物在6(TC下揽拌2小时,然后过滤收集二氧化娃涂覆的石墨颗 粒。使二氧化娃涂覆的石墨制品在室溫下干燥24小时。
[0115] 表1
[0116]
[0117] 涂覆碳纤维颗粒的制备
[0118] 为制备涂覆碳纤维颗粒,采用下列方法,使用基于二氧化娃的涂覆材料涂覆碳纤 维。每种成分的量示于表2中。
[0119] 将乙醇化tOH)和去离子水混合在一起W形成溶剂。在60°C下揽拌溶剂的同时,将 作为催化剂的25%浓度的氨水溶
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