締樹脂,和乙締基芳香族樹脂如聚苯乙締,聚(乙締基糞),聚(乙締基甲苯),聚酷亞胺,聚 芳基酸酬,聚鄰苯二甲酯胺,聚酸酸酬,聚芳基甲酬,和其兩種或多種的組合。
[0065] 聚合物基體材料的選擇可取決于將使用所述氮化棚/樹脂復合物的應用的特定 需求。例如,如抗沖擊性、抗張強度、操作溫度、熱變形溫度,屏障特性等性質均受聚合物基 體材料選擇的影響。
[0066] 在一些實施方案中,所述聚合物基體材料可包括一種或多種聚酷胺熱塑性聚合物 基體。聚酷胺聚合物是在主鏈中含酷胺鍵(--NHC0--)并在低于約300°C溫度下能夠熱烙融 的聚合物。合適的聚酷胺樹脂的具體實例包括,但不限于,聚己內酷胺(尼龍6),聚己二酷 下二胺(尼龍46),聚己二酸己二胺(尼龍66),聚癸二酷己二胺(尼龍610),聚十二燒二酷 己二胺(尼龍612),聚十一燒亞甲基已二酷二胺(尼龍116),聚十一酷胺(尼龍11),聚十二 酷胺(尼龍12),聚S甲基六亞甲基對苯二甲酯胺(尼龍TMHT),聚環己燒間苯二甲酯胺(尼 龍61),聚環己燒對苯二甲酯胺/聚環己燒間苯二甲酯胺(尼龍6T/61),聚亞壬基對苯二甲 酷胺(尼龍9T),聚雙(4-氨基環己基)甲燒十二酷胺(尼龍PACM12),聚雙(3-甲基-4-氨 基環己基)甲燒十二酷胺(尼龍二甲基PACM12),聚己二酷間苯二胺(尼龍MXD6),聚十一 亞甲基對苯二甲酯胺(尼龍11T),聚十一亞甲基六氨化對苯二甲酯胺(尼龍11T化))和它 們共聚的聚酷胺和混合的聚酷胺。在運些之中,尼龍6、尼龍46、尼龍66、尼龍11、尼龍12、 尼龍9T、尼龍MXD6和它們共聚的聚酷胺和混合的聚酷胺對于實用性和可操作性等是示例 性的。
[0067] 熱固性樹脂的實例包括但不限于娃酬、環氧樹脂、丙締酸樹脂、酪醒樹脂等。
[0068] 應當理解的是,可用其它填料或添加劑改性或提供所述基礎樹脂,除了氮化棚或 硬填充材料,W改變它們的性質例如抗沖擊性、UV穩定性、阻燃性等。
[0069] 所述組合物(在所述樹脂、氮化棚和硬填充材料成分混合之前或之后)可包含 約20wt. %至約80wt. %的聚合物基體,約20wt. %至約70wt. %的聚合物基體,約35wt. % 至約65wt. %的聚合物基體,甚至約42wt. %至約58wt. %的聚合物基體。所述組合物可 包含從約15wt. %至約70wt. %的氮化棚,從約20wt. %至約50wt. %,從約25wt. %至 約40wt. %的氮化棚,甚至從約30wt. %至約35wt. %的氮化棚。所述組合物可包含從 約lOwt. %至約70wt. %的硬填充材料,從約15wt. %至約50wt. %的硬填充材料,從約 17wt. %至約30wt. %的硬材料,甚至從約20wt. %至約25wt. %的硬材料。在一個實施方案 中,所述氮化棚W全部組合物重量的約5wt. %至約60wt. %的量存在,所述硬填充材料W 全部組合物重量的約lOwt. %至約55wt. %的量存在,且所述樹脂材料W全部組合物重量 的約20wt. %至約75wt. %的量存在。在此,如在說明書和權利要求中的其他地方,可組合 數值W形成新的和未公開的范圍。
[0070] 本發明人已發現在硬填充材料存在下將結晶的氮化棚與樹脂材料混合為氮化棚 在樹脂基體中的原位剝離作準備并提供含剝離的氮化棚的組合物。含剝離的氮化棚的組合 物相比較于不含剝離的氮化棚的組合物可具有更高層面的氮化棚顆粒。在一個實施方案 中,含剝離的氮化棚的組合物具有從約20:1至約1:20,從約15:1至約1:15,從約10:1至 約1:10,從約8:1至約1:8,從約5:1至約1:5,從約3:1至約1:3,從約2:1至約1:2,甚至 約1:1的硬填料與氮化棚材料的體積比〇M:BN)。在一個實施方案中,含剝離的氮化棚的組 合物中歷:BN比例為從約1:20至約1:1,從約1:10至約1:8,從約1:5至約1:3,甚至從約 1:2至約1:1。在此,如在說明書和權利要求中的其他地方,可組合數值W形成新的和未公 開的范圍。
[0071] 含剝離的氮化棚的組合物通常比含相同重量百分數的氮化棚但不含任何硬填 充材料的組合物具有更高的熱導率,在任何來自所述硬填充材料對熱導率的貢獻之上。 在一個實施方案中,含剝離的氮化棚的組合物具有比基于氮化棚和硬填充材料的Lewis Nielsen模型預計的熱導率更高的熱導率。在一個實施方案中,所述含剝離的氮化棚的組 合物具有約5W/mK或更高,約6W/mK或更高,約7. 5W/mK或更高,約lOW/mK或更高,甚至約 12W/mK或更高的熱導率。在一個實施方案中,所述含剝離的氮化棚的組合物具有從約5W/ mK至約15W/mK,從約6W/mK至約12W/mK,從約7. 5W/mK至約lOW/mK的熱導率。在此,如在 說明書和權利要求中的其他地方,可組合數值W形成新的和未公開的范圍。
[0072] 本發明已描述了含剝離的氮化棚的組合物的多個方面和實施方案W及通過在樹 脂基體中原位剝離氮化棚形成運樣的組合物的方法。可根據下面的實施例進一步理解本發 明。所述實施例僅是為了示例本發明的方面和附加的實施方案,不是為了限制本發明至本 文描述的具體的實施方案。
[0073] 連施例
[0074] 實施例 1-21
[00"75] 在化油enderPlasti-corder間歇混合器中,在245°C下將氮化棚粉末(PT110,購 自MomentivePerformanceMaterials)與氧化鋒(AZ066)(L,購自U.S.Zinc)復合入尼龍 6(來自SigmaA1化ich)中8分鐘,使用硅烷添加劑(NXT硅烷,來自MomentivePerformance Materials)。將復合的樣品壓縮成型至厚度約0.3mm的4"x4"片。氮化棚、氧化鋒、尼龍6 和硅烷的濃度在表1中所示。用與該實施例相似的方式制備對比實施例1,除了組合物中不 含氧化鋒。
[0076]
[0077]
陽〇7引實施例32
[0079] 用與實施例1-24相似的方式制備實施例32,除了使用氧化儀(RF-10CS購自化e Imlustries(日本))取代氧化鋒作為硬材料。實施例32的具體內容在表2中所示。
[0080] 表 2
[0081]
[0082] 如表1和2中所示,含硬填充材料(例如,氧化鋒或氧化儀)的組合物比不含任何 硬材料的對比實施例1具有更高的熱導率。顯著地,含硬填充材料的組合物具有高于預計 熱導率的熱導率。可使用LewisNielsen模型W預計復合物的熱導率且下式給出了Lewis Nielsen模型:
[0086] 在上述方程式中,Kf是填料的熱導率,Km是基體的且K。是最終復合物的熱導率。 4是體系中填料的體積分數且4m是填料系統的最大填充率。對于高縱橫比填料,A與填 料的縱橫比有關,正如上面所顯示的,但也取決于填料的取向程度。如果填料完全對齊,A設 定為兩倍的縱橫比,正如上面所顯示的。從方程1可W看出,填料的縱橫比越大,A值越大, 并因此熱導率越高。該模型擴展至使用多種填料預測熱導率W折扣通過硬材料對所述復合 物的熱導率的直接貢獻。超過由該模型預定的熱導率可表明觀察的剝離。對比實施例2和 3的數據可表明剝離的BN,雖然在非常高的負載下,運將使那些配方成本過高。本發明的方 法在較低的BN負載下提供剝離的BN。
[0087] 此外,在相似的氮化棚負載下,含所述硬材料的組合物比對比實施例1具有更高 數量的氮化棚顆粒(參見實施例1,6, 8-13, 16和20-21),運表明氮化棚已被剝離。沈M圖 顯示了在復合有所述硬材料的樣品中氮化棚的剝離。圖2為對比實施例1橫截面的背散射 SEM圖像。在圖2中,氮化棚顆粒相當良好地分散在基體中并具有約2.5微米的厚度。運與 不分散在樹脂材料中的PT110晶體的SEM分析一致(參見圖3)。圖4和5分別為實施例1 和5的SEM圖,并顯示了復合有硬材料的組合物導致氮化棚的剝離。在實施例1中,剝離的 氮化棚片具有約0. 15微米的厚度和從約13至約50的縱橫比。在實施例5中,所述剝離的 氮化棚片具有約0. 2微米的厚度和從約8至約58的縱橫比。
[0088] 實施例 33-38
[0089] 用氮化棚、氧化鋒、任選的玻璃纖維和硅烷制備共混的填料組合物。所述硅烷是 NXT。在化油enderPlasti-corder中制備共混的填料并將其引入尼龍6樹脂中。被引入 樹脂的填料W進行或不進行所述共混填料的預先熱處理被引入。在引入所述樹脂前熱處理 的填料組合物在對流烤箱中在50°C下被加熱72h。表3顯示了所述組合物的熱導率。
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