一種高效復合pa導散熱材料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于導散熱材料領域，涉及一種PA導散熱材料及其制備方法和應用，尤其 涉及一種高效復合PA導散熱材料及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 隨著各類電子元器件運行高速化和高功率化，要求設備在使用和運行過程中會產 生相對高熱能，導致電子元器件在使用中的過熱無法導散，從而損害其性能和降低安全可 靠性，甚至大幅度降低整套電子系統的壽命。常規的工程塑料，包括熱塑性和熱固性塑料， 具有機械性能良好，化學穩定，電絕緣等優勢，被廣泛地應用在微電子電器等領域，但因其 導熱系數太低，屬于熱的不良導體，不但不能解決高散熱問題，而且由于熱量不能得到有效 的傳遞，可能使一些熱敏感的元器件過熱，從而大幅度降低系統的壽命或者運行效率。同 時，基于安全性的考慮，關鍵是要求所用的材料具有高效阻燃特性，比如達到UL94V0阻燃標 準。尼龍是一種常用的塑料材料，但是由于其阻燃級別較低，不能通過UL94V0薄壁測試標 準。
[0003]因此，在本領域亟需開發一種具有高導熱系數和良好阻燃性的尼龍導散熱材料。
【發明內容】
[0004] 針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種PA導散熱材料及其制備方法和 應用，尤其是提供一種高效復合PA導散熱材料及其制備方法和應用。
[0005] 為達此目的，本發明采用以下技術方案：
[0006] -方面，本發明提供一種PA導散熱材料，所述PA導散熱材料由以下原料制備得到： 聚酰胺 50-70% 金屬氧化物 5-10%
[0007] 金屬氮化物 10-20% 聚酯纖維 15-25%。
[0008] 在本發明的PA導散熱材料的原料中，聚酰胺的用量為50-70 %，例如51 %、52 %、 53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64% 或 65%。
[0009] 在本發明的PA導散熱材料的原料中，金屬氧化物的用量為5-10%，例如5.5%、 5.8%、6%、6.3%、6.5%、6.8%、7%、7.4%、7.8%、8%、8.5%、8.8%、9%、9.5%或9.8%〇
[0010] 在本發明的PA導散熱材料的原料中，金屬氮化物的用量為10-20 %，例如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%〇
[0011] 在本發明的PA導散熱材料的原料中，聚酯纖維的用量為15-25 %，例如15.5 %、 16%、16.5%、17%、17.5%、18%、18.5%、19%、20%、21%、22%、23%、24%或24.5%。
[0012] 優選地，本發明所述的PA導散熱材料由以下原料制備得到： 聚酰胺 60% 金屬氧化物 8%
[0013] 金屬氮化物 12% 聚酯纖維 20%。
[0014] 在本發明中，所述金屬氧化物為二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二銻或三氧化鋁中的 任意一種或至少兩種的組合。所述組合可以為但不限于二氧化硅和二氧化鈦的組合，二氧 化鈦和三氧化二銻的組合，二氧化硅、二氧化鈦和三氧化二銻的組合，三氧化二銻和三氧化 鋁的組合或二氧化鈦、三氧化二銻和三氧化鋁的組合。
[0015] 在本發明中，所述金屬氮化物為氮化鎂、氮化鋁、氮化鈦或氮化鉭中的任意一種或 至少兩種的組合。所述組合可以為但不限于氮化鎂和氮化鋁的組合，氮化鋁和氮化鈦的組 合，氮化鋁、氮化鈦和氮化鉭的組合，氮化鎂、氮化鋁和氮化鈦的組合。
[0016] 另一方面，本發明提供了如第一方面所述的PA導散熱材料的制備方法，所述方法 包括以下步驟：
[0017] (1)將金屬氧化物、金屬氮化物和聚酯纖維共混摻雜得到混合物；
[0018] (2)將步驟(1)所述混合物與聚酰胺混合，擠出得到所述PA導散熱材料。
[0019] 在本發明的制備方法中，步驟（1)所述共混摻雜時的攪拌速率為100-200r/min，例 如105r/min、110r/min、115r/min、120r/min、125r/min、130r/min、135r/min、140r/min、 145r/min、150r/min、155r/min、160r/min、165r/min、170r/min、175r/min、180r/min、185r/ min、190r/min或195r/min〇
[0020] 優選地，步驟（2)所述混合時的攪拌速率為150-250r/min，例如155r/min、160r/ min、165r/min、170r/min、175r/min、180r/min、190r/min、200r/min、210r/min、220r/min、 230r/min、235r/min、240r/min或245r/min〇
[0021] 優選地，步驟(2)所述擠出在雙螺桿擠出機中進行。
[0022] 優選地，所述雙螺桿擠出機螺桿區域的預熱溫度為260-380°C，例如265°C、270°C、 275°C、280°C、285°C、290°C、295°C、300°C、305°C、310°C、320°C、330°C、340°C、350°C、360°C 或 370°C。
[0023] 優選地，所述雙螺桿擠出機的螺桿轉速為250-400r/min，例如255r/min、260r/ min、270r/min、280r/min、290r/min、300r/min、320r/min、340r/min、350r/min、370r/min、 380r/min或390r/min。
[0024] 作為本發明的優選技術方案，本發明所述PA導散熱材料的制備方法包括以下步 驟：
[0025] (1)將金屬氧化物、金屬氮化物和聚酯纖維在100-200r/min的攪拌速率下共混摻 雜得到混合物；
[0026] (2)將步驟（1)所述混合物與聚酰胺在150-250r/min的攪拌速率下混合，利用雙螺 桿擠出機擠出，所述雙螺桿擠出機螺桿區域的預熱溫度為260-380°C;，螺桿轉速為250- 400r/min，得到所述PA導散熱材料。
[0027] 另一方面，本發明提供了如第一方面所述PA導散熱材料在電子電器材料中的應 用。
[0028] 相對于現有技術，本發明具有以下有益效果：
[0029]本發明的PA導散熱材料由50-70 %聚酰胺、5-10 %金屬氧化物、10-20 %金屬氮化 物和15-25%聚酯纖維制備得到，通過將金屬氧化物、金屬氮化物和聚酯纖維共混摻雜，而 后與聚酰胺混合、擠出得到所述PA導散熱材料，該PA導散熱材料為無鹵環保阻燃材料，其導 熱系數高達1.2W/m. k，阻燃性達V0級，具有良好的機械性能，密度低、高絕緣、易加工、成本 低，是一種綜合性能良好的導散熱材料，可廣泛應用于LED照明、導熱散熱板、電子電器等領 域。
【具體實施方式】
[0030] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。本領域技術人員應該明 了，所述實施例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。
[0031] 實施例1
[0032] 在本實施例中，PA導散熱材料由以下原料制備： 聚酰胺 60% 金屬氧化物 8%
[0033] 金屬氮化物 12% 聚酯纖維 20%
[0034] 制備方法如下：
[0035] (1)將金屬氧化物、金屬氮化物和聚酯纖維在200r/min的攪拌速率下共混摻雜得 到混合物；
[0036] (2)將步驟（1)所述混合物與聚酰胺在200r/min的攪拌速率下混合，利用雙螺桿擠 出機擠出，所述雙螺桿擠出機螺桿區域的預熱