[发明专利]一种耐高温高导热PPS/PPO合金及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种耐高温高导热PPS/PPO合金及其制备方法和应用。

背景技术

金属材料为传统概念上的导电、导热材料，但随着高分子科学技术的进步，高分子材料也成为导电、导热领域新的角色，它颠覆了传统高分子材料绝缘隔热的概念。导电高分子材料是近几年研究的一个热点，导热高分子材料也随着应用领域的不断扩大逐渐被人们重视，如换热工程、电磁屏蔽、电子电气、摩擦材料等。近些年来蓬勃发展的信息产业，对高分子材料的性能提出了新的要求，尤其为导热塑料的发展提供了发展空间，导热塑料在电脑配件上的应用将改善电脑的散热问题并提高其运行速度和稳定性，如CPU、笔记本外壳和各种集成电路板，这些材料都要求导热绝缘。

高分子材料绝缘好，但作为导热材料，纯的高分子材料一般是不能胜任的，因为高分子材料大多是热的不良导体，其导热系数仅为0.2-0.3 W/m·K。而导热材料在各领域的应用，对其导热系数都有其特定的要求。如机械方面的应用为1.3-2W/m·K，电子领域的应用为2-4W/m·K，所以要拓展其在导热领域的应用，必须对高分子材料进行改性。

传统导热材料已经无法满足工业的要求，而且具有比重高、制造成本高、安全性能低、设计自由度受限制等弊端，随着科学技术的发展，对导热材料提出了更高的要求，这就极大地促进了人们对导热材料的研究，特别是导热塑料的研究。导热塑料具有设计自由、产品比重较低、生产效率高、无需任何后续加工过程、低成本以及更加环保等优势。导热塑料的改性，比较传统的方法是添加导热系数比较高的导热材料，如金属材料和碳素材料，通过改性之后塑料复合材料的导热系数可达1-30 W/m·K，比如陶瓷纤维/粒子（氮化硼、氮化铝、氧化铝），金属纤维/粒子（铝、铁、铜、银）以及镍涂覆的玻璃纤维。

    PPS树脂改性后短期的热变形温度高达250℃，长期使用温度为200-240℃，是热塑性塑料中热稳定程度最高的树脂之一；PPS在200℃以下不溶于任何已知的溶剂，具有高强度、高刚性，并且在高温条件下刚性降低很小，具有出色的耐疲劳性能和抗蠕变性能。但是PPS拉伸强度、弯曲强度等在工程塑料中属中等水平，伸长率和冲击强度却比较低，现有的技术利用高填充来提高PPS的导热性能，进一步降低了PPS的物理性能，严重限制了PPS的应用。

发明内容

本发明的目的在于对PPS进行改进，提供一种新的耐高温高导热PPS/PPO合金材料。

本发明的另一目的是提供上述耐高温高导热PPS/PPO合金材料的制备方法。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：

一种耐高温高导热PPS/PPO合金材料，由以下原料按重量百分比组成：

PPS       20-50%

PPO       8-10%

增韧相容剂 5-8%

导热剂     5-48%

碳纤维     20-30%

抗氧剂     0.2-0.5%

加工助剂   0.8-1.5%。

上述耐高温高导热PPS/PPO合金，增韧相容剂优选为环氧树脂。环氧树脂含有高活性的环氧基团，可以与PPO的端羟基、PPS的含氯末端芳基发生反应，从而可以提高PPS和PPO树脂的相容性。

上述耐高温高导热PPS/PPO合金，导热剂优选为氧化镁、氮化硼或石墨中的一种或多种。

上述耐高温高导热PPS/PPO合金，碳纤维优选为沥青基碳纤维，碳含量≥95wt%。尤其是直径为7.3微米，纤维平均长度为3.2毫米，密度为1.74g/cm³，导热系数为600W/m·K的碳纤维短纤。

碳纤维最好经过偶联剂进行表面处理，并用一种专用的环氧树脂类物质作为粘合剂将其作成粒子，这样便于加工，同时增加碳纤维与PPS/PPO合金的相互作用力。所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，以重量份数计，每1.0份碳纤维需要0.02-0.03份偶联剂。

上述耐高温高导热.PPS/PPO合金，抗氧剂优选为受阻酚类抗氧剂1010作为主抗氧剂，亚磷酸酯类抗氧剂168作为协效抗氧剂，按重量比为抗氧剂1010：抗氧剂168=1:2复配的混合物。

上述耐高温高导热.PPS/PPO合金，加工助剂为EBS（亚乙基双硬脂酰胺）。

一种耐高温高导热.PPS/PPO合金的制备方法，步骤如下：