液加入到所述溶劑中，將作為表面活性劑的CTAB和碳纖維 加入到所述溶劑中。在攬拌該混合物的同時，將原娃酸四乙醋TE0S加入到所述混合物中。用 磁力攬拌器將混合物在6(TC下攬拌2小時，然后過濾收集二氧化娃涂覆的碳纖維。使涂覆碳 纖維(CCF1和CCF2)在室溫下干燥24小時。采用該方法將CF2涂覆兩次。將CF1僅涂覆一次。
[0120] 表2
[0121]
[01。] 聚合物組合物的制備
[0123] 表3-5表示用于制備本文所述聚合物組合物的每種成分的體積濃度。用得自DSM Xplore有限公司的微型混合器將由上述方法制得的涂覆碳顆粒、電絕緣無機片狀填料、所 述聚合物和任選的聚醋彈性體(PEE)(當使用時）在270°C下混合約2分鐘，W形成本文所述 的聚合物組合物。
[0124] 本文所述聚合物組合物的模塑
[0125] 使用注塑機將由表中所列成分制得的聚合物組合物注塑，W形成具有16mm長、 16mm寬、和16mm厚的尺寸的模塑板。
[0126]
[0127]表3中的Cl和C2具有涂覆石墨顆粒，但是沒有無機片狀填料。Cl或C2的最大體積電 阻率僅為7Χ106Ω . cm,并且熱導率分別為2.2W/mK和2.4W/mKDC3具有涂覆石墨顆粒W及 電絕緣無機片狀填料，所述電絕緣無機片狀填料的最長尺寸上的最大長度為20μπι。然而，所 述填料的濃度僅為6體積％ Χ3具有大于1 X 1〇14 Ω . cm的體積電阻率，但熱導率僅為1.抓/ mK，低于2.0W/mK的所述熱導率。C4具有不是片狀而是相對球形的填料。雖然C3表現出所述 熱導率，但是其體積電阻率小于IX 105Ω . cm。
[01%] El和E2均包含最長尺寸上的最大長度為20μπι的電絕緣無機片狀填料(勃姆石)和 濃度大于10體積％的涂覆石墨顆粒。Ε1和Ε2均具有大于IX 1〇ι4Ω . cm的體積電阻率，和分 別為2.3W/mK和2.9W/mK的熱導率。僅當電絕緣無機片狀填料的最長尺寸上的最大長度為20 μπι，并且涂覆石墨顆粒W大于10體積％的濃度存在于本文所述聚合物組合物中時，才獲得 該特性組合。
[0129] 表3
[0130]
[0131] 表圖例：
[0132] 陽Ε =共聚醋彈性體
[0133] TC =熱導率
[0134] VR =體積電阻率
[0135] 表4示出E3至E5，其具有涂覆石墨顆粒和大于10體積％濃度的最長尺寸上的最大 長度為20μπι的電絕緣無機片狀填料。E3至E5中的每一個具有大于2.0W/mK的熱導率和大于 1.0X 1〇ι4Ω . cm的體積電阻率。具有26μπι粒度的電絕緣無機片狀填料和涂覆石墨顆粒，C6 表現出所述熱導率，但是體積電阻率僅為IX 107Ω . cm,運是因為所述電絕緣無機片狀填 料的粒度大于20]im。
[0136] 塾
[0137]
[0139] 在表5中，E6和E7均具有涂覆石墨顆粒和粒度小于20WI1并且體積濃度大于10%的 云母無機片狀填料。E6和E7具有大于1 X 1〇ι4Ω . cm的體積電阻率和大于2.0W/mK的熱導率。
[0140] 即使當聚合物組合物包含涂覆石墨顆粒時，如果云母粒度大于20μπι，則所得聚合 物組合物的體積電阻率也小于1Χ105Ω .畑1。〔7和C8在運些組合物中云母顆粒的最長尺寸 上的最大長度分別為26微米和180微米的條件下，說明了該規律。因此，C7和C8示出，只有涂 覆石墨顆粒和最長尺寸上的最大長度為20WI1的無機片狀填料的組合，才可獲得具有大于1 Χ1〇ι4Ω . cm的體積電阻率和至少2.0W/mK的熱導率的模塑聚合物組合物。當無機片狀填料 的最長尺寸上的最大長度大于20WI1時，即使存在涂覆石墨顆粒，聚合物組合物也不表現出 該組合特性。
[0141] 在本文所述聚合物組合物中，涂覆碳顆粒可為薄片狀或纖維狀，并且包括薄片狀 和纖維狀的涂覆碳顆粒。E8示出，在一種組合物中使用涂覆薄片狀石墨和涂覆纖維狀碳顆 粒。具體地講，E8具有電絕緣無機片狀填料W及具有薄片形狀的涂覆石墨顆粒和具有纖維 形狀W及4.5的縱橫比的涂覆碳纖維。纖維狀涂覆碳纖維有助于改善本文所述聚合物組合 物的熱導率，同時提供大于1Χ1〇ι4Ω . cm的體積電阻率。
[0142] 雖然C9也使用具有薄片形狀的涂覆石墨顆粒和纖維狀涂覆碳纖維，但是所述碳纖 維具有18的縱橫比，其體積電阻率僅為5Χ108Ω . cmX9示出，當使用涂覆碳纖維時，縱橫 比必須小于15，W獲得同時表現出大于1 X 1 〇14 Ω . cm的體積電阻率和至少2. OW/mK的熱導 率的本文所述聚合物組合物。
[0143] 表5
[0144]
[0145]
[0146] 表6中，實施例E9包含34體積％的聚醋、涂覆石墨顆粒、具有5微米粒度的滑石。實 施例E9表現出大于1.0Χ1〇ι4Ω . cm的體積電阻率和大于2.0W/mK的熱導率。
[0147] 表6 [014 引
【主權項】
1. 一種聚合物組合物，所述聚合物組合物包含： (a) 20體積％至70體積％的至少一種聚合物； (b) 10體積％至35體積％的至少一種涂覆碳顆粒，所述涂覆碳顆粒選自涂覆石墨、涂覆 碳纖維、涂覆玻璃碳、涂覆無定形碳、以及這些的混合物； (c) 7體積％至35體積％的至少一種電絕緣無機片狀填料，所述電絕緣無機片狀填料的 最長尺寸上的最大長度為20微米，并且選自金屬氧化物、金屬碳酸鹽、碳酸鹽礦物、金屬氫 氧化物、金屬氮化物、金屬硫化物、磷酸鹽礦物、粘土礦物、硅酸鹽礦物、玻璃材料、以及這些 的混合物；以及 (d) 任選地，0.5體積％至25體積％的共聚酯彈性體； 其中： 每種組分(a)至(d)的體積百分比基于所述聚合物組合物的總體積計;并且， 當模塑時，所述聚合物組合物具有： 當根據ASTM D-257在100伏下測量時大于1Χ1014Ω ·〇ιι的體積電阻率;并且 當根據ASTM Ε-1461測量時至少2.0W/mK的熱導率。2. 根據權利要求1所述的聚合物組合物，其中： (b) 在所述聚合物組合物的總體積的20體積％至35體積％范圍內。3. 根據權利要求1或2所述的聚合物組合物，其中： (c) 在所述聚合物組合物的總體積的20體積％至35體積％范圍內。4. 根據前述權利要求中任一項所述的聚合物組合物，其中： (d) 在所述聚合物組合物的總體積的2體積％至20體積％范圍內。5. -種方法，所述方法包括： 模塑聚合物組合物，所述組合物包含： (a) 20體積％至70體積％的至少一種聚合物； (b) 10體積％至35體積％的至少一種涂覆碳顆粒，所述涂覆碳顆粒選自涂覆石墨、涂覆 碳纖維、涂覆玻璃碳、涂覆無定形碳、以及這些的混合物； (c) 7體積％至35體積％的至少一種電絕緣無機片狀填料，所述電絕緣無機片狀填料的 最長尺寸上的最大長度為20微米，并且選自金屬氧化物、金屬碳酸鹽、碳酸鹽礦物、金屬氫 氧化物、金屬氮化物、金屬硫化物、磷酸鹽礦物、粘土礦物、硅酸鹽礦物、玻璃材料、以及這些 的混合物； (d) 任選地，0.5體積％至25體積％的共聚酯彈性體； 其中， 每種組分(a)至(d)的體積百分比基于所述聚合物組合物的總體積計;并且 當模塑時，所述聚合物組合物具有： 當根據ASTM D-257在100伏下測量時大于1Χ1014Ω ·〇ιι的體積電阻率;并且 當根據ASTM Ε-1461測量時至少2.0W/mK的熱導率。6. 根據權利要求5所述的方法，其中： (b) 在所述聚合物組合物的總體積的20體積％至35體積％范圍內。7. 根據權利要求5或6所述的方法，其中 (c) 在所述聚合物組合物的總體積的20體積％至35體積％范圍內。8. 根據權利要求5、6或7所述的方法，其中 (d)在所述聚合物組合物的總體積的2體積％至20體積％范圍內。9. 一種包含聚合物組合物的制品，所述聚合物組合物包含： (a) 20體積％至70體積％的至少一種聚合物； (b) 10體積％至35體積％的至少一種涂覆碳顆粒，所述涂覆碳顆粒選自涂覆石墨、涂覆 碳纖維、涂覆玻璃碳、涂覆無定形碳、以及這些的混合物； (c) 7體積％至35體積％的至少一種電絕緣無機片狀填料，所述電絕緣無機片狀填料的 最長尺寸上的最大長度為20微米，并且選自金屬氧化物、金屬碳酸鹽、碳酸鹽礦物、金屬氫 氧化物、金屬氮化物、金屬硫化物、磷酸鹽礦物、粘土礦物、硅酸鹽礦物、玻璃材料、以及這些 的混合物；以及 (d) 任選地，0.5體積％至25體積％的共聚酯彈性體； 其中： 每種組分(a)至(d)的體積百分比基于所述聚合物組合物的總體積計;并且， 當模塑時，所述聚合物組合物具有： 當根據ASTM D-257在100伏下測量時大于1Χ1014Ω ·〇ιι的體積電阻率;并且 當根據ASTM Ε-1461測量時至少2.0W/mK的熱導率。10. 根據權利要求9所述的制品，其中： (b) 在所述聚合物組合物的總體積的20體積％至35體積％范圍內。11. 根據權利要求9或10所述的制品，其中 (c) 在所述聚合物組合物的總體積的20體積％至35體積％范圍內。12. 根據權利要求9、10或11所述的制品，其中 (d) 在所述聚合物組合物的總體積的2體積％至20體積％范圍內。13. 根據權利要求8、9、10、11或12所述的制品，所述制品的形式為汽車前燈罩、汽車尾 燈罩、汽車剎車燈罩、或發光二極管燈罩。
【專利摘要】本發明公開了一種聚合物組合物，所述聚合物組合物包含：(a)20體積％至70體積％的至少一種聚合物；(b)10體積％至35體積％的至少一種涂覆碳顆粒；(c)7體積％至35體積％的至少一種電絕緣無機片狀填料，所述電絕緣無機片狀填料的最長尺寸上的最大長度為20微米；以及(d)任選地，0.5體積％至25體積％的共聚酯彈性體，其表現出大于1×1014Ω·cm的體積電阻率和至少2.0W/mK的熱導率兩者。本發明公開了通過模塑成分(a)至(d)制備這些組合物的方法以及由這些組合物制得的制品。
【IPC分類】C08K3/04
【公開號】CN105683272
【申請號】
【發明人】Y.薩加
【申請人】納幕爾杜邦公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2014年8月28日