一种高效导热塑料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及塑料制备领域，尤其涉及一种高效导热塑料及其制备方法。一种高效导热塑料，所述塑料中含有氮化碳。步骤为，把氮化碳和偶联剂混合均匀后，再加入改性剂混合均匀；再把塑料、抗氧剂、抗静电剂、紫外线吸收剂混合均匀；两者混合完毕后，再混合到一起，进行高温熔化混炼挤压或注塑成型。本发明专利技术在不需要改变原用设备的前提下，只需要改变生产配方即可，工艺简单。本发明专利技术所生产的塑料与传统塑料相比，在塑料的拉伸性能、弯曲性能与断裂伸长率的变化不受影响的基础上，导热系数提高2.3倍以上，塑料硬度提高1.37倍以上，摩擦系数降低了21%以上，塑料的其它性能并未发生明显变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工领域，涉及塑料制备领域，尤其涉及一种高效导热塑料及其制备方法。
技术介绍
塑料的导热性能远远低于金属类材料，但是随着工程塑料的发展，塑料零配件应用迅速增加，塑料的优点主要在于其便于加工、重量轻，使用维护方便等。同时，由于塑料具有热塑性和热固定等不同类别，可以有选择地针对不同零件使用需要进行选择，塑料制品熔化温度低，可塑性强，具有较高的可回收性，是新时代材料的研究重点和热点。但是塑料也存在一些性能远远劣于金属制品的缺点，特别地，塑料零配件存在的最大问题是导热性能极差，严重影响了塑料在设备仪器生产行业的应用。关于如何提高塑料的导热性能，大量研究集中在往塑料中添加各种物质，从而期望改善塑料导热性能以及塑料其他各方面的性能，比如耐磨性、硬度等等，目前市面上已有的导热塑料主要成分包括基体材料和填料。基体材料主要包括PPS、PA6/PA66、LCP、TPE、PC、PP、PPA、PEEK等；填料包括AlN、SiC、Al2O3、石墨、纤维状高导热碳粉、鳞片状高导热碳粉等，但是这些填料还是不能达到理想的导热效果。在耐磨方面，塑料件只能应用于低负荷下的摩擦副，负荷增加时会严重磨损，也是制约塑料大规模应用的一个重要方面。
技术实现思路
本专利技术针对现有塑料在导热性、耐磨性等方面的不足，提供一种新型的高效导热塑料及其制备方法。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种高效导热塑料，所述塑料中含有氮化碳。一种高效导热塑料，按照重量分数包括以下物质：塑料60-75份，氮化碳20-35份，偶联剂0.05-1.5份，抗氧剂0.1-2份，改性剂1-8份，抗静电剂0.1-0.5份，紫外线吸收剂0.05-0.3份，所述改性剂为热稳定剂、增塑剂中的至少一种。作为优选，所述偶联剂由二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和（3-环氧丙氧基丙基）二甲基乙氧基硅烷混合而成；所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168中的至少一种。作为优选，所述热稳定剂为二盐基亚磷酸铅或亚磷酸酯类热稳定剂；所述抗静电剂为季铵盐抗静电剂。作为优选，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-531，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯中的任意一种。一种制备高效导热塑料的方法，包括以下步骤：（1）将氮化碳和偶联剂混合均匀，然后加入改性剂并搅拌至混合均匀，得到混合物a；（2）将塑料、抗氧剂、抗静电剂、紫外线吸收剂，搅拌至混合均匀，得到混合物b；（3）将混合物a与混合物b混合，搅拌至混合均匀得到混合物c；（4）将混合物c高温熔化混炼挤压或注塑成型，得到高效导热塑料成品d。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于，本专利技术在原有塑料加工材料基础上进行了改进，主要加入了氮化碳作为其导热性能的改进剂。在不需要改变原用设备的前提下，只需要改变生产配方即可，工艺简单。本专利技术所生产的塑料与传统塑料相比，在塑料的拉伸性能、弯曲性能与断裂伸长率的变化不受影响的基础上，导热系数提高2.3倍以上，塑料硬度提高1.37倍以上，摩擦系数降低了21%以上，塑料的其它性能并未发生明显变化。本专利技术方法适用性强，适用于各类塑料的生产工艺过程，对PVC、PA6、PC、POM等塑料各方面性能均具有明显改善。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。实施例1，本实施例提供一种高效导热塑料及其制备方法，其中，高效导热塑料原料为：含氯塑料（PVC）65Kg，氮化碳30Kg，偶联剂0.8Kg，抗氧剂0.15Kg、热稳定剂2Kg、抗静电剂0.3Kg、紫外线吸收剂0.08Kg，增塑剂1.67Kg。制备过程为，首先把氮化碳和偶联剂混合均匀后，再加入增塑剂混合均匀；再把酚醛塑料、抗氧剂、热稳定剂、抗静电剂、紫外线吸收剂混合均匀；两者混合完毕后，再混合到一起，把混合物料加入塑化机筒内，加热的塑化机筒和转动的螺杆使原料熔融塑化呈熔融态，这时在原料中产生的是一种物理反应，然后被转动的螺杆推动前移至螺杆头部，熔料达到注射量时，螺杆前移以较高的注射压力及注射速度把熔料注入注塑成型模具内。此时，注塑成型模具内熔料在高压、高温条件下与同时加入的固化剂作用发生交联反应，这种化学反应同时放出水、氨等低分子物质。待熔料降温硬化后，即可从注塑成型模具中取出，成为酚醛塑料的注塑成型制品。表1实施例1制得的高效导热塑料与传统塑料性能检测结果对比实施例2，本实施例提供一种高效导热塑料及其制备方法，其中，高效导热塑料原料为：尼龙6（PA6）70Kg，氮化碳25Kg，偶联剂0.7Kg，抗氧剂0.15Kg，热稳定剂2Kg，抗静电剂0.3Kg，紫外线吸收剂0.08Kg。把氮化碳和偶联剂混合均匀后，再加入增塑剂混合均匀；再把尼龙6、抗氧剂、热稳定剂、抗静电剂、紫外线吸收剂混合均匀；两者混合完毕后，再混合到一起。把混合物料加入塑化机筒内，加热的塑化机筒和转动的螺杆使原料熔融塑化呈熔融态，这时在原料中产生的是一种物理反应，然后被转动的螺杆推动前移至螺杆头部，熔料达到注射量时，螺杆前移以较高的注射压力及注射速度把熔料注入注塑成型模具内。此时，注塑成型模具内熔料在高压、高温条件下与同时加入的固化剂作用发生交联反应，这种化学反应同时放出水、氨等低分子物质。待熔料降温硬化后，即可从注塑成型模具中取出，成为尼龙6塑料的注塑成型制品。表2实施例2制得的高效导热塑料与传统塑料性能检测结果对比实施例3，本实施例提供一种高效导热塑料及其制备方法，其中，高效导热塑料原料为：聚碳酸酯（PC）68Kg，氮化碳27Kg，偶联剂1Kg，抗氧剂0.5Kg，抗静电剂0.2Kg，紫外线吸收剂0.06Kg。把氮化碳和偶联剂混合均匀后，再加入增塑剂混合均匀；再把聚碳酸酯、抗氧剂、热稳定剂、抗静电剂、紫外线吸收剂混合均匀；两者混合完毕后，再混合到一起。把混合物料加入塑化机筒内，加热的塑化机筒和转动的螺杆使原料熔融塑化呈熔融态，这时在原料中产生的是一种物理反应，然后被转动的螺杆推动前移至螺杆头部，熔料达到注射量时，螺杆前移以较高的注射压力及注射速度把熔料注入注塑成型模具内。此时，注塑成型模具内熔料在高压、高温条件下与同时加入的固化剂作用发生交联反应，这种化学反应同时放出水、氨等低分子物质。待熔料降温硬化后，即可从注塑成型模具中取出，成为聚碳酸酯塑料的注塑成型制品。表3实施例3制得的高效导热塑料与传统塑料性能检测结果对比实施例4，本实施例提供一种高效导热塑料及其制备方法，其中，高效导热塑料原料为：聚甲醛树脂（POM）73Kg，氮化碳23Kg，偶联剂0.5Kg，抗氧剂0.15Kg，热稳定剂1.3Kg，抗静电剂0.3Kg，紫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效导热塑料，其特征在于，所述塑料中含有氮化碳。

【技术特征摘要】
1.一种高效导热塑料，其特征在于，所述塑料中含有氮化碳。
2.根据权利要求1所述的一种高效导热塑料，其特征在于，按照重量分数包括以下物质：
塑料60-75份，氮化碳20-35份，偶联剂0.05-1.5份，抗氧剂0.1-2份，改性剂1-8份，抗静电剂0.1-0.5份，紫外线吸收剂0.05-0.3份，所述改性剂为热稳定剂、增塑剂中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的一种高效导热塑料，其特征在于，所述偶联剂由二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和（3-环氧丙氧基丙基）二甲基乙氧基硅烷混合而成；所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的一种高效导热塑料，其特征在于，所述热稳定剂为二盐基亚磷酸铅或亚磷酸酯类热稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆希峰，王士平，王红军，孟鲁民，张国庆，
申请(专利权)人：鲁南煤化工研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37