專(zhuān)利名稱(chēng)：導(dǎo)熱復(fù)合粒子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種導(dǎo)熱復(fù)合粒子，尤指復(fù)合粒子內(nèi)具有足夠長(zhǎng)度的連續(xù)性碳纖維，以使連續(xù)性 碳纖維可于復(fù)合粒子在制成本體后，于本體內(nèi)形成立體交錯(cuò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而可有效提升本 體的熱傳導(dǎo)效率，并會(huì)同時(shí)提升本體的機(jī)械物性。
背景技術(shù)：
金屬的熱傳導(dǎo)性比塑料好，但礙于產(chǎn)品的應(yīng)用需求以及應(yīng)用場(chǎng)所的限制，金屬的 熱傳導(dǎo)性效果無(wú)法完全發(fā)揮，在此種情況下，具有熱傳導(dǎo)的塑料可提供成本、性能和容易加 工的最佳平衡點(diǎn)。一般而言，具有熱傳導(dǎo)的塑料內(nèi)含有導(dǎo)熱填充料，可使其比一般塑料更能 均勻的吸收熱能和傳遞熱能而減少零件的熱集中點(diǎn)(Hot spots)且相較于金屬材料，有比 重輕、耐化學(xué)性良好、加工成本低并可提供導(dǎo)電性或電絕緣性的應(yīng)用，目前此種具有熱傳導(dǎo) 的塑料的運(yùn)用，如熱交換器、冷卻器、外殼和變壓器等。然而，目前技術(shù)大多通過(guò)于塑料中添加陶瓷粉、石墨、金屬粉、碳纖維、或納米碳管 等具備高導(dǎo)熱系數(shù)的材料，來(lái)提高塑料的導(dǎo)熱性，但陶瓷粉以及碳粉皆為顆粒狀，若在復(fù)合 材料中僅添加少量具有導(dǎo)熱效果的粉粒不易形成連續(xù)性結(jié)構(gòu)，難以對(duì)塑料的導(dǎo)熱能力有所 增加，若添加大量具有導(dǎo)熱效果的粉粒，則會(huì)影響復(fù)合材料的物理特性；再者，若將碳纖維 添加于塑料中，則在制備塑料粒子時(shí)，碳纖維會(huì)于混料過(guò)程中被破壞，使得在塑料粒子經(jīng)射 出工藝形成本體后，碳纖維無(wú)法有效的交錯(cuò)形成立體網(wǎng)狀，同樣難以對(duì)塑料的導(dǎo)熱能力有 所增加。因此，如何提升塑料的導(dǎo)熱能力即成為相關(guān)業(yè)者所亟待研究發(fā)展的課題所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，利用控制復(fù)合材的裁切長(zhǎng)度，以達(dá)到所需的連續(xù)性碳纖 維長(zhǎng)度，使復(fù)合粒子于形成本體后，本體內(nèi)具有足夠長(zhǎng)度的連續(xù)性碳纖維在本體內(nèi)形成立 體交錯(cuò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而可有效提升本體的熱傳導(dǎo)效率。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)熱復(fù)合粒子，其設(shè)置有聚合體(Polymers)以 及連續(xù)性碳纖維，而聚合體與連續(xù)性碳纖維制備成復(fù)合粒子時(shí)，連續(xù)性碳纖維的長(zhǎng)度等于 復(fù)合粒子的長(zhǎng)度。該連續(xù)性碳纖維是以浙青基系(Pitched)所制成。在制備該復(fù)合粒子時(shí)，是在混練后且未冷卻之前，用聚合體包覆浙青基系連續(xù)性 碳纖維，使聚合體與連續(xù)性碳纖維在拉出冷卻后形成連續(xù)狀的復(fù)合材，再將此復(fù)合材裁切 成適當(dāng)長(zhǎng)度以形成復(fù)合粒子。在該復(fù)合粒子經(jīng)射出成型機(jī)射出或熱壓成型機(jī)成形時(shí)，聚合體是被射出成型機(jī)或 熱壓成型機(jī)進(jìn)行熱融和冷卻后形成本體，但連續(xù)性碳纖維不會(huì)被熱融，而是在本體中形成 連續(xù)性立體交錯(cuò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。


圖1是本發(fā)明復(fù)合粒子的側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明復(fù)合粒子的正視剖面圖；圖3是本發(fā)明的工藝示意圖；圖4是本發(fā)明制成本體后的剖面示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1-聚合體；2-連續(xù)性碳纖維；3-復(fù)合材；31-復(fù)合粒子；4-壓出 機(jī)；41-入料口 ；42-螺桿；43-模頭；44-冷卻槽；5-本體。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，由圖中可清楚看出，本發(fā)明的復(fù)合粒子31設(shè)置有聚合體 I(Polymers)以及連續(xù)性碳纖維2，其中該聚合體1可為熱可塑聚合體(Thermoplastic Polymers)或彈性體 (Elastomers)，熱可塑聚合體如聚碳酸脂(PC)、聚丙烯(PP)或聚對(duì)苯二甲酸乙二脂(PET) 等，彈性體(Elastomers)如合成橡膠(riAber)、聚氨脂(TPU)等，然而上述多種聚合體1 是現(xiàn)有技術(shù)中常用的，因此只列舉其中數(shù)樣。該連續(xù)性碳纖維2為浙青基系(Pitched)所制成，而連續(xù)性碳纖維2為一種長(zhǎng)纖 結(jié)構(gòu)，并非短纖結(jié)構(gòu)或粉狀結(jié)構(gòu)，而連續(xù)性碳纖維2的熱傳導(dǎo)在沿著纖維方向具有絕佳的 熱傳導(dǎo)率，但在垂直方向的熱傳導(dǎo)率較差，而具有高度的差異性。請(qǐng)參閱圖1至圖3所示，由圖中可清楚看出，在制備本發(fā)明的復(fù)合粒子31時(shí)，先將 聚合體1原料由壓出機(jī)4的入料口 41投入并對(duì)其加熱，通過(guò)壓出機(jī)4的螺桿42轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn) 聚合體1的原料以達(dá)到混練的目的，而經(jīng)由混練所形成的聚合體1經(jīng)由螺桿42推至模頭43 時(shí)，將連續(xù)性碳纖維2導(dǎo)入模頭43，進(jìn)而使聚合體1包覆連續(xù)性碳纖維2，使聚合體1與連 續(xù)性碳纖維2于拉出模頭43 —起經(jīng)冷卻槽44冷卻后形成連續(xù)狀的復(fù)合材3，由于連續(xù)性 碳纖維2并未經(jīng)過(guò)螺桿42的混練階段，所以不會(huì)被破壞，因此復(fù)合材3內(nèi)的連續(xù)性碳纖維 2為連同聚合體1持續(xù)延伸，再將此復(fù)合材3裁切成適當(dāng)長(zhǎng)度即可形成復(fù)合粒子31，而此復(fù) 合粒子31的連續(xù)性碳纖維2長(zhǎng)度等于復(fù)合粒子31的長(zhǎng)度。此外，該螺桿42可為同向雙螺稈。再請(qǐng)參閱圖1、圖2及圖4所示，由圖中可清楚看出，當(dāng)復(fù)合粒子31經(jīng)射出成型機(jī) 射出或熱壓成形機(jī)成形時(shí)，聚合體1是被射出成型機(jī)或熱壓成型機(jī)進(jìn)行熱融及冷卻后形成 本體5，但連續(xù)性碳纖維2不會(huì)被熱融，而會(huì)在本體5中形成連續(xù)性的立體交錯(cuò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，本發(fā)明可以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，并可增進(jìn)熱傳導(dǎo)效率及機(jī)械物性， 其關(guān)鍵技術(shù)在于，本發(fā)明的復(fù)合材3在裁切成復(fù)合粒子31前，連續(xù)性碳纖維2為連同聚合 體1持續(xù)延伸，因此當(dāng)復(fù)合材3裁切成復(fù)合粒子31時(shí)，復(fù)合粒子31所含的連續(xù)性碳纖維2 長(zhǎng)度等于復(fù)合粒子31的長(zhǎng)度，因此可通過(guò)控制復(fù)合材3的裁切長(zhǎng)度，以達(dá)到所需的連續(xù)性 碳纖維2長(zhǎng)度，使復(fù)合粒子31于形成本體5后，本體5內(nèi)具有足夠長(zhǎng)度的連續(xù)性碳纖維2 在本體5內(nèi)形成立體交錯(cuò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而可有效提升本體5的熱傳導(dǎo)效率，并會(huì)同時(shí)提升本 體5的機(jī)械物性。此外，由于本發(fā)明通過(guò)裁切復(fù)合材3來(lái)控制連續(xù)性碳纖維2的長(zhǎng)度，因此可因本體5熱傳導(dǎo)、機(jī)械物性的需求，裁切出不同長(zhǎng)度的復(fù)合粒子31，以使復(fù)合粒子31內(nèi)的連續(xù)性碳 纖維2長(zhǎng)度符合本體5的需求。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言?xún)H僅是說(shuō)明性的，而非限制性 的。本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變， 修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)熱復(fù)合粒子，其特征在于，設(shè)置有聚合體(Polymers)以及連續(xù)性碳纖維，而 聚合體與連續(xù)性碳纖維制備成復(fù)合粒子時(shí)，連續(xù)性碳纖維的長(zhǎng)度等于復(fù)合粒子的長(zhǎng)度。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱復(fù)合粒子，其特征在于，該連續(xù)性碳纖維是以浙青基系 (Pitched)所制成。
3.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱復(fù)合粒子，其特征在于，在制備該復(fù)合粒子時(shí)，是在混練后 且未冷卻之前，用聚合體包覆浙青基系連續(xù)性碳纖維，使聚合體與連續(xù)性碳纖維在拉出冷 卻后形成連續(xù)狀的復(fù)合材，再將此復(fù)合材裁切成適當(dāng)長(zhǎng)度以形成復(fù)合粒子。
4.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱復(fù)合粒子，其特征在于，在該復(fù)合粒子經(jīng)射出成型機(jī)射出 或熱壓成型機(jī)成形時(shí)，聚合體是被射出成型機(jī)或熱壓成型機(jī)進(jìn)行熱融和冷卻后形成本體， 但連續(xù)性碳纖維不會(huì)被熱融，而是在本體中形成連續(xù)性立體交錯(cuò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種導(dǎo)熱復(fù)合粒子，其設(shè)置有聚合體以及連續(xù)性碳纖維，是將聚合體在混練后且未冷卻之前，用聚合體包覆連續(xù)性碳纖維，使聚合體與連續(xù)性碳纖維于拉出冷卻后形成連續(xù)狀的復(fù)合材，再將此復(fù)合材裁切成適當(dāng)長(zhǎng)度以形成復(fù)合粒子，而復(fù)合粒子內(nèi)所含的連續(xù)性碳纖維長(zhǎng)度等于復(fù)合粒子的長(zhǎng)度，由此可控制復(fù)合材的裁切長(zhǎng)度，以達(dá)到所需的連續(xù)性碳纖維長(zhǎng)度，使復(fù)合粒子在形成本體后，本體內(nèi)具有足夠長(zhǎng)度的連續(xù)性碳纖維在本體內(nèi)形成立體交錯(cuò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)C08K7/06GK102146212SQ201010111720
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者陳羿軻 申請(qǐng)人:盛聚塑膠股份有限公司