绝缘导热塑料 【技术领域】
本发明涉及一种用于传热和散热的绝缘导热塑料。
背景技术
在导热塑料的生产制造中必须使用螺杆机进行挤出和注塑。由于多数导热填料是高硬度的陶瓷粉体，如氧化铝、碳化硅、氮化铝等，而且添加量特别高，这就给导热塑料的加工设备带来严重的磨损，极大地限制了导热塑料的配制范围。
在已有导热塑料技术中，以氮化硼颗粒填充的聚合物基体，采用薄片状填料填充的聚合物基体。其中以薄片状，高长径比(5∶1-10∶1)填充的塑料具有较好的导热性能(ZL99815810.0)。所用的氮化硼为六方氮化硼，是一种象石墨一样的具有润滑功能的材料，不会对设备造成损害。然而，该填料成本高昂，而且难以获得。
ZL200510101700.0采用一种廉价的氧化镁制备了高填充的绝缘导热塑料。虽然，氧化镁比氧化铝、碳化硅等的硬度低，但仍然对设备有明显的磨损。
因此，寻找一种能够降低对加工设备磨损的方法，对拓展绝缘导热塑料的填料选用范围，延长加工设备寿命，制备高光泽塑料等有实际意义。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种绝缘导热塑料，能够在加工过程中减少高硬度填料对加工设备的磨损，制品加工性能良好。
本发明的发明目的可通过如下技术方案实现：一种绝缘导热塑料，由塑料基体、绝缘导热填料、酚醛包覆树脂和其它加工助剂制备而成，所述组分的质量份数如下：
塑料基体 100份
绝缘导热填料 100-400份
酚醛包覆树脂 1-5份
其它加工助剂 0-5份
所述的绝缘导热塑料中，组分的质量份数较好的范围是塑料基体100份、绝缘导热填料200-400份、酚醛包覆树脂1-5份、其它助剂0-5份。
所述的塑料基体是聚丙烯、聚苯硫醚、尼龙、PBT等热塑性塑料中的一种或一种以上混合物。
所述的酚醛包覆树脂是由苯酚、甲醛在氢氧化钠催化下制备的I阶酚醛树脂水溶液，然后该I阶酚醛树脂水溶液经过干燥固化后形成不溶不熔的III阶酚醛树脂，并包覆在所述绝缘导热填料的表面。
所述的绝缘导热填料为氧化镁、氧化铝、碳化硅、氮化铝等中的一种或一种以上混合物颗粒。
本发明的绝缘导热塑料的制备方法包括如下步骤：
步骤1：将绝缘导热填料加到混合干燥机中，开始搅拌；
步骤2：向混合干燥机加入稀释至5％-10％的碱性酚醛树脂水溶液；
步骤3：搅拌加热脱水，然后继续升温到150-180℃，使酚醛树脂固化包覆在绝缘导热填料颗粒的表面；经过此过程后，原来粉末状填料呈团粒状；
步骤4：降温到100℃以下，加入塑料基体和其它加工助剂，并混合均匀；
步骤5：将混合料加入到挤出机料斗，挤出造粒，制得绝缘导热塑料颗粒，供注射成型使用。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
在高硬度的导热填料表面采用酚醛树脂包覆一层热固性树脂，减少了绝缘导热填料对加工设备的直接摩擦，延长了设备使用寿命，并且拓展了导热塑料中绝缘导热填料的选配范围。
【具体实施方式】
对比例A
氧化镁7.5公斤与铝酸酯偶联剂75克于80℃混合处理，然后与聚丙烯2.5公斤，及抗氧剂25克混合均匀后，加到双螺杆挤出机中，在200℃左右挤出造粒，得绝缘导热塑料颗粒。
将该塑料通过注射成型制得导热塑料制件，测导热塑料制件的50℃时导热率及机械性能，并在流变仪上测定该塑料粒对钢片的磨损性。
实施例1
在带加热的搅拌混合机中加入氧化镁7.5公斤，搅拌，缓慢加入固含量稀释至5％的新制备的碱性酚醛树脂水溶液1.5公斤，开始加热将水份蒸发，并加热至150-180℃使酚醛树脂交联固化反应30分钟。然后加入聚丙烯2.5公斤，抗氧剂25克，混合均匀后，加到双螺杆挤出机中，在200℃左右挤出造粒，得绝缘导热塑料颗粒。
将该塑料通过注射成型制得导热塑料制件，测导热塑料制件的50℃时导热率及机械性能。并在流变仪上测定该塑料粒对钢片的磨损性。
实施例2
实施例1中的酚醛树脂与填料重量比升至5％，其它条件一样。
对比例B
对比例A中的氧化镁换为氧化铝，其它条件一样。
实施例3
实施例1中的氧化镁换为氧化铝，其它条件一样。
实施例4
实施例2中的氧化镁换为氧化铝，其它条件一样。
各项性能测试数据列于表一。
表一氧化镁和氧化铝包覆处理前后的绝缘导热塑料的性能对比
[1]磨耗测试：在RM-200A转矩流变仪(哈尔滨市哈普电气技术有限责任公司)的压料塞前端加装可置换的磨耗钢片。钢片采用45号钢(未淬火)，每片尺寸重量一致。测试时将等体积量的导热塑料粒加入到设定温度的流变仪混合器中，压上装有新磨耗片地压料塞。在恒定转速下运行30分钟。取出压料塞磨耗钢片，用热的二甲苯回流洗去粘附的聚丙烯，测量钢片重量变化，该数值作为磨耗量比较填料对模具磨损的相对强度。