[发明专利]用于制造氮化硼附聚物的方法

说明书

公开了用于形成表现出改进的消耗磨损的含氮化硼的聚集体的方法，以及表现出显著改进的导热性的所得填充聚合物。所述含氮化硼的聚集体是根据一种方法制备的，所述方法包含：用造粒溶液对氮化硼粉末进行湿法造粒，以形成含氮化硼的湿颗粒；以及干燥所述含氮化硼的湿颗粒，以使所述造粒溶液中的溶剂蒸发，从而形成含氮化硼的颗粒。烧结实现了所述期望的含氮化硼的聚集体。

本申请要求于2016年5月27日提交的美国临时专利申请序列号62/342,245的优先权益，所述申请以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及含氮化硼的颗粒(附聚物)、含有烧结的含氮化硼的聚集体的粉末以及含有这些粉末的聚合物组合物。本文还公开了制备含氮化硼颗粒和粉末以及含有它们的聚合物组合物的方法。

背景技术

在现有技术中使用矿物粒子粉末作为聚合物中的填料是众所周知的，这种填料使提供额外的功能成为可能，这取决于，特别是构成填料的材料的性质。这些功能是例如提高聚合物的导热性和/或硬度和/或密度。由此获得的填充聚合物尤其用于许多技术领域，如热界面材料，例如热膏或热消散器，或印刷电路卡。

由于其高导热性和电阻率，氮化硼(BN)粉末用于热管理系统。在其它出版物中，US2003/0073769、US 2008/0076856、WO 2008/088774和WO 2014/136959描述了这种用途。已知使用BN粉末特别是为了提高聚合物的导热性，这在热界面材料应用中是特别期望的，如热膏。

为了提高通过平面电导率并降低其性质的各向异性，BN用作附聚物或球状粉末，在20到500微米范围内。挑战在于开发高强度和低成本的附聚物。目前工业中使用的两个方法是：(i)等静压压制、粉碎、筛分和烧制，这有着产率低和成本高的问题；和(ii)分散、喷雾干燥和烧制，这导致球形颗粒呈现非常低的密度和相对低的强度。

需要一种允许制造呈现以下性质的BN附聚物的方法：产率在50到500微米范围内高于80％，球形度高于0.8以及改进的耐磨性(即，低消耗磨损)。

本发明涉及克服本领域中的这些和其它缺陷。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种用于形成含氮化硼的颗粒的方法，所述方法包含：用造粒溶液对氮化硼粉末进行湿法造粒，以形成含氮化硼的湿颗粒；以及干燥所述含氮化硼的湿颗粒，以使所述造粒溶液中的溶剂蒸发，从而形成含氮化硼的颗粒。

本发明的第二方面涉及一种氮化硼聚集体粉末，所述氮化硼聚集体粉末包括根据本发明的第一方面制备的含氮化硼的聚集体。

本发明的第三方面涉及一种组合物，所述组合物包括聚合物和根据本发明的第二方面的氮化硼聚集体粉末。

如由所附实例所证明的，本发明的湿法造粒方法能够获得聚集体BN粉末和包括具有改进特性的粉末的填充聚合物。特别是，聚集体BN粉末的消耗磨损远低于现有技术粉末的消耗磨损，并且填充聚合物的导热性显著提高。

附图说明

图1是使用含聚乙二醇20M和Tergitol NP10的造粒溶液和氮化硼粉末(PUHP30005，圣戈班)，根据实例6制备的BN颗粒的图像。图像示出了烧制之前干燥的BN颗粒。

具体实施方式

本发明的一个方面涉及用于形成含氮化硼的颗粒的方法。方法包含用造粒溶液对氮化硼(BN)粉末进行湿法造粒，以形成含氮化硼的湿颗粒以及干燥含氮化硼的湿颗粒，以使造粒溶液中的溶剂蒸发，从而形成含氮化硼的颗粒。颗粒基本上是湿法造粒期间使用的粒子的附聚物。如下所述，在升高的温度下烧制(或烧结)，得到BN-或BN/杂化聚集体。