[发明专利]导热绝缘聚碳酸酯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚碳酸酯树脂组合物以及制备方法，特别是涉及提供一种导热性、绝缘性、力学性能和加工性能优异的聚碳酸酯组合物及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯树脂(PC)是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性，且耐热、吸水率低、无毒、绝缘性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域。随着其在各种电子/电气仪表板，台式计算机、手提电脑、视频录像机、彩色电视机、复印机等的外壳和重要电子电气零部件以及汽车的仪表板、耐热电器壳体等领域应用越来越广泛，鉴于微电子的高度集成化、器件的小型化，对聚碳酸酯的导热散热性能提出较高要求，很多场合需要其导热系数(λ)达到1.0W/m.K。聚碳酸酯本身导热性能不好，其导热系数约为0.2W/m.K，在保持聚碳酸酯原有优良综合性能的基础上提高其导热性能，对扩展其应用领域意义重大。通过在聚碳酸酯中填充Al₂O₃、MgO、AlN、SiC、BN等无机导热绝缘助剂可以一定程度地获得导热性能，但这些助剂的加入会导致聚碳酸酯严重降解，直接混入，用量超过30质量份，则加工无法正常进行。中国发明专利CN101418116公开了一种导热聚碳酸酯组合物的制备方法，该专利采用氧化铝为导热助剂，加入ABS树脂等改善加工性能，但该专利的制备方法很难避免氧化铝导热助剂在挤出加工过程中导致的聚碳酸酯严重降解，该组合物在获得一定的导热性能的同时力学性能尤其是冲击强度损失较大。

发明内容

本发明着眼于解决氧化铝等无机导热助剂在改性聚碳酸酯导热性能过程中力学性能损失大的问题，提供一种导热性、绝缘性、力学性能和加工性能优异的聚碳酸酯组合物及其制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种导热绝缘聚碳酸酯组合物，以质量份数计，该组合物包括如下组分：

聚碳酸酯                25～50份

聚烯烃及其共聚物        15～25份

导热绝缘助剂            30～50份

相容剂                  4～7份

偶联剂                  1.0～1.5份

其他助剂                0.3～0.5份

所述聚碳酸酯粘度平均分子量为10000～40000；

所述聚烯烃及其共聚物为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)或者苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)；

所述相容剂为含有苯乙烯类或酯类的嵌段共聚物；或者为含有马来酸酐接枝物；

所述导热绝缘助剂为Al₂O₃、MgO、AlN、SiC和/或BN无机填料，填料平均粒径为1～10μm；

所述偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种，用量为1.0～1.5份；

所述其他助剂为酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂，酚类抗氧剂有四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(牌号：抗氧剂1010)、β-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯(牌号：抗氧剂1076)；亚磷酸酯类抗氧剂有亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(牌号：抗氧剂168)、双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(牌号：抗氧剂626)；抗氧剂1010与抗氧剂168以1∶2的质量比复合配制的抗氧剂(牌号：抗氧剂B215)、抗氧剂1010与抗氧剂168以1∶1的质量比复合配制的抗氧剂(牌号：抗氧剂B225)。

为进一步实现本发明目的，所述含有苯乙烯类或酯类的嵌段共聚物为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)中的一种；所述含有马来酸酐接枝共聚物为聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)、聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)、聚烯烃接枝马来酸酐(POE-g-MAH)中的一种。

所述组合物在30℃下导热系数达到0.8～1.2W/(m.K)，体积电阻率大于1.0×10¹⁵Ω.com。

一种导热绝缘聚碳酸酯组合物的制备方法，包括如下步骤：