本发明属于pet复合材料,具体地说,涉及一种导热pet及其制备方法。
背景技术:
1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)是一种分子链带有苯环的半结晶性聚合物,具有优异的抗蠕变、耐疲劳、耐摩擦、尺寸稳定、气体和水汽渗透率低、电绝缘性优良等优点,广泛应用于汽车、电气电子、绝缘材料等领域。
2、但是,pet的导热性能不佳,当pet其置于热源中时,经常出现热量集中在局部区域难以散发的情况,使得pet局部过热;pet局部温度上升到所能承受的极限能力后,又会导致pet出现性能失效、易燃或易放出黑烟的情况。
3、为解决pet导热性能不佳的问题,一般的解决方法是在pet材料填充和共混大量的导热填料,如氮化硼、氢氧化镁、导热氧化铝、导热碳化硅等。但是,导热pet中导热填料往往达到30wt%以上,严重影响导热pet的机械性能,并且在实际使用过程中,导热pet会出现析出发白问题,严重影响产品的外观质量。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种导热pet及其制备方法。
2、为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括:
3、一方面,一种导热pet,包括如下重量份的组分:
4、pet树脂100份,
5、改性导热剂15~25份,
6、第一偶联剂2~5份,
7、所述改性导热剂包括导热填料和阻燃剂,所述阻燃剂通过第二偶联剂接枝在所述导热填料上。
8、优选的,所述导热填料接枝有第二偶联剂,部分所述第二偶联剂接枝有所述阻燃剂。
9、本发明中,第一偶联剂选自氨基偶联剂、硅偶联剂、磷酸偶联剂、羧酸偶联剂、聚氨酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种或者多种。
10、本发明中,第一偶联剂具体选用硅烷偶联剂,进一步具体的,第一偶联剂选用硅烷偶联剂kh550。
11、本发明中,第二偶联剂选自氨基偶联剂、硅偶联剂、磷酸偶联剂、羧酸偶联剂、聚氨酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种或者多种。
12、本发明中,第二偶联剂具体选用硅烷偶联剂,进一步具体的,第二偶联剂选用硅烷偶联剂kh550。
13、优选的,所述阻燃剂与所述导热填料的质量比为1:(5-10)。
14、优选的,所述导热填料的粒径为10~100nm。
15、优选的,所述导热填料选自氧化铝、氮化铝、碳化硅、氮化硼、氧化镁、氧化锌、石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维中的一种或者多种。
16、本发明中,导热填料具体选用α-氧化铝,α-氧化铝粉末的表面含有活性羟基,这些羟基可以作为与偶联剂反应的活性点。
17、优选的,所述阻燃剂分子或离子接枝在所述导热填料上。
18、优选的,所述阻燃剂选自tbc、mca、tbp、atp、apw、apz、tbba、tbpa、pbdpo、八溴醚、dbdpo、tcp、tcpp、tdcp、tcep、tpp、dmmp、磷酸铵盐、聚磷酸铵、氨基磷酸盐、硼酸锌、硼酸酯中的一种或者多种。
19、本发明中,阻燃剂具体选用聚磷酸铵,聚磷酸铵是一种性能优良的非卤素阻燃剂,能够在燃烧过程中形成保护层,抑制火源,减少烟雾生成,同时减缓热释放速率,提高材料的阻燃性。
20、优选的,还包括助剂,所述助剂选自增韧剂、润滑剂、分散剂、稳定剂、抗氧化剂、抗紫外剂、抗菌剂中的一种或者多种。
21、本发明中,助剂具体选择润滑剂,进一步具体的,润滑剂选择硬脂酸钙。
22、另一方面,一种导热pet的制备方法,包括如下步骤:
23、改性导热填料:将导热填料、阻燃剂、第二偶联剂反应,使得导热填料通过第二偶联剂接枝阻燃剂,得到改性导热剂;
24、共混反应:将改性导热剂、pet树脂、第一偶联剂混合后熔融挤出,得到导热pet。
25、与现有技术相比,本发明的优点包括:
26、(1)本发明提供的一种导热pet,导热填料比pet导热速率高,有助于热量在pet体系内的传递,有利于减少热量在pet局部区域集中的情况;
27、(2)本发明提供的一种导热pet,导热填料比pet导热速率高,热量主要通过导热填料传递,当pet局部区域温度较高时,由于阻燃剂接枝在导热填料上,阻燃剂能够在导热填料与pet体系界面之间发挥阻燃作用,从而提高pet体系的耐温极限,减少pet燃烧或放出黑烟的情况;
28、(3)本发明提供的一种导热pet,由于热量主要通过导热填料传递,使得pet体系仅需在导热填料附近添加阻燃剂,即可提高pet体系的耐温极限,从而有利于减少阻燃剂的用量;
29、(4)本发明提供的一种导热pet,由于阻燃剂能够在导热填料与pet体系界面之间发挥阻燃作用,使得导热填料周围的pet体系的耐温极限提高,从而有利于减少导热填料的使用量;
30、(5)本发明提供的一种导热pet,第二偶联剂能够提高pet体系中的偶联剂含量,有助于提高导热填料在pet体系中的稳定性,从而能减少pet出现析出发白的情况;另外,导热填料上接枝第二偶联剂,能够提高导热填料在pet体系中的运动阻力,从而有助于提高导热填料在pet体系中的稳定性。
1.一种导热pet,其特征在于,包括如下重量份的组分:
2.根据权利要求1所述的一种导热pet,其特征在于:所述导热填料接枝有第二偶联剂,部分所述第二偶联剂接枝有所述阻燃剂。
3.根据权利要求1所述的一种导热pet,其特征在于:所述阻燃剂与所述导热填料的质量比为1:(5-10)。
4.根据权利要求1所述的一种导热pet,其特征在于:所述导热填料的粒径为10~100nm。
5.根据权利要求4所述的一种导热pet,其特征在于:所述导热填料选自氧化铝、氮化铝、碳化硅、氮化硼、氧化镁、氧化锌、石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维中的一种或者多种。
6.根据权利要求4所述的一种导热pet,其特征在于:所述阻燃剂分子或离子接枝在所述导热填料上。
7.根据权利要求6所述的一种导热pet,其特征在于:所述阻燃剂选自tbc、mca、tbp、atp、apw、apz、tbba、tbpa、pbdpo、八溴醚、dbdpo、tcp、tcpp、tdcp、tcep、tpp、dmmp、磷酸铵盐、聚磷酸铵、氨基磷酸盐、硼酸锌、硼酸酯中的一种或者多种。
8.根据权利要求1所述的一种导热pet,其特征在于:还包括助剂,所述助剂选自增韧剂、抗氧化剂、润滑剂、分散剂、稳定剂、抗紫外剂、抗菌剂中的一种或者多种。
9.一种如权利要求1所述的导热pet的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: