本发明专利技术涉及高分子材料领域，具体是一种导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，由以下成分按如下重量份组成：PA66 30～60份，HDPE 10～40份，阻燃剂10～20份，玻璃纤维5～40份，导热纤维材料5～30份，导热材料0.1～5份，相容剂1～10份，润滑剂0.1～1份，抗氧剂0.1～1份。本发明专利技术通过在PA66/HDPE合金中添加导热碳化硅纤维，并且碳化硅纤维在浸润模具中穿过，使得碳化硅纤维在挤出方向保持了很好的纤维状形态；碳纳米管具有六角形网络结构，所以在垂直流动方向上与碳化硅进行搭接，极大地提高了材料的导热效率；另外，PA66/HDPE具有优异的绝缘性、阻燃性和耐化学性能，所以这种材料特别适用于汽车新能源电池外壳。
A heat conducting and insulating glass fiber reinforced PA66 / HDPE alloy material and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料领域，具体地说，是一种导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料及其制备方法。
技术介绍
聚己二酰己二胺(PA66)作为五大工程塑料的一种，应用非常广泛。PA66具有优异的耐化学腐蚀性、力学性能和电绝缘性能，被广泛应用于电子电气、仪器仪表和汽车等领域。但是PA66吸水性较大，饱和吸水率可达到8％以上，所以尺寸稳定性较差。高密度聚乙烯(HDPE)具有良好的化学稳定性，几乎不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；电绝缘性、韧性及耐寒性能较好；并且HDPE对水蒸气和空气的渗透性小，吸水率低。新能源汽车包括燃气汽车、燃料电池电动汽车、氢能源动力汽车等。目前燃料电池电动汽车是目前主要的开发方向。主要使用锂离子电池、铅酸电池或镍氢电池等。无论是哪种蓄电池在使用过程中，产生的热量使得蓄电池的温度升高加速，如果散热量小于发热量，即出现温度快速上升，形成恶性循环，如果温度达到140℃以上，发生蓄电池外壳变形的现象，甚至是发生火灾。为此开发一种导热绝缘型的PA66/HDPE合金材料具有重要的意义。中国专利文献CN109280378A公开了一种导热绝缘型玻纤增强阻燃PA66及其制备方法，所述的组合物包含30～70份PA66，20～30份玻纤，5～15份阻燃剂，20～30份导热填料，0.1～1份偶联剂，0.1～0.5份抗氧剂，0.1～0.5份加工助剂。该文献中采用氧化镁导热填料来实现导热的效果，但是其导热系数只有36W/(m.k)，所以导热效率太低，不适合于制作蓄电池的外壳。中国专利文献CN109233094A公开了一种新能源电池外壳专用材料及其制备方法，所述的新能源电池外壳专用材料包括以下重量分数的原料：聚丙烯100-135份、五氧化二铌5-12份、四氯钯钠6-15份、改性菱沸石粉末8-14份、改性木质素8-12份、木糖醇2-6份。本专利技术的新能源电池外壳专用材料具有优异的阻燃性能，且其机械性能、耐腐蚀性能好、耐寒性能好，熔指高，流动性好，易于加工成型。但是，该文献中对导热性能方面未进行说明。但是关于一种适合于制作汽车新能源电池外壳的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料及其制备方法目前还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适合于制作汽车新能源电池外壳的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料及其制备方法，以满足汽车新能源电池外壳对导热、绝缘性、阻燃性和耐化学性的要求。本专利技术的第一方面，提供一种导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，由以下成分按如下重量份组成：其中，所述的PA66为聚己二酰己二胺，相对粘度为2.2～3.0，熔点在255～265℃。优选巴斯夫的S3C。所述的HDPE的重均分子量为400,000～1,000,000g/mol的高密度聚乙烯，密度在0.941～0.965g/cm3。优选Sabic的A4046。所述的阻燃剂为溴化聚苯乙烯，溴含量为60～75％。优选潍坊优博化学品有限公司的3010，溴含量为67％。所述的玻璃纤维为无碱的玻璃长纤维，单纤维直径在12-16um。优选上海巨石化工有限公司的JSWX017。所述的导热纤维材料为碳纤维、碳化硅纤维或碳化硅晶须，纤维的直径在0.1～10um。优选UBE公司的TyrannoSA碳化硅纤维。进一步的，所述的导热纤维材料在合金材料中的重量百分含量为6-18％。更优选10％。所述的导热材料为导电碳纳米管(CNT)或导电炭黑，粒径在10～1000nm。优选苏州碳丰石墨烯科技有限公司的TF-CNTs-008-1导电碳纳米管。所述的相容剂为POE-g-MAH(乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐)。优选佳易容相容剂江苏有限公司的CMG5805-L。所述的润滑剂为硅酮粉、季戊四醇酯(PETS)、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。优选季戊四醇酯。所述的抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂168、亚磷酸酯抗氧剂S-9228、受阻酚抗氧剂1010、受阻酚抗氧剂1098、受阻酚抗氧剂1076中的一种或两种。优选1076和S-9228进行复配使用。进一步的，所述的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料的制备方法，包括以下步骤：S1、除了玻璃纤维和导热纤维材料之外，按照重量份配比配制原料，投入预混器中混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，将玻璃纤维在侧喂料口进行添加；将导热纤维材料从浸润模具中穿过并被浸润模具中熔融混合物浸润和包覆；混合物料在拉力作用下继续前进，经过水冷、除湿、干燥后进入牵引机和切粒机中，经切粒机切粒后获得颗粒产品，其中双螺杆挤出机的料筒转速为300rpm，料筒温度为220-270℃；S3、将步骤S2制得的PA66/HDPE合金材料经过注射成型制得成品。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，由以下成分按如下重量份组成：选用的PA66为巴斯夫的S3C；选用的HDPE为Sabic的A4046；选用的LDPE为Dow的1001；选用的阻燃剂为潍坊优博化学品有限公司的3010；选用的玻璃纤维为上海巨石化工有限公司的JSWX017；选用的导热纤维材料为UBE公司的TyrannoSA碳化硅纤维；选用的导热材料为苏州碳丰石墨烯科技有限公司的TF-CNTs-008-1导电碳纳米管；选用的相容剂为佳易容相容剂江苏有限公司的CMG5805-L；选用的抗氧剂为CIBA公司生产的抗氧剂1076和Dover公司S-9228复配使用；选用的润滑剂为季戊四醇酯(PETS)。本专利技术的第二方面，提供一种如上所述的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料的制备方法，包括以下步骤：S1、除了玻璃纤维和导热纤维材料之外，按照重量份配比配制原料，投入预混器中混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，将玻璃纤维在侧喂料口进行添加；将导热纤维材料从浸润模具中穿过并被浸润模具中熔融混合物浸润和包覆；混合物料在拉力作用下继续前进，经过水冷、除湿、干燥后进入牵引机和切粒机中，经切粒机切粒后获得颗粒产品，其中双螺杆挤出机的料筒转速为300rpm，料筒温度为220-270℃；S3、将步骤S2制得的PA66/HDPE合金材料经过注射成型制得成品。本专利技术优点在于：1、本专利技术通过制备PA66/HDPE合金材料，不仅提高了导热系数而且有效地降低了PA66的吸水率。在导热性方面，PA66和HDPE的导热系数分别为0.25W/(m.k)和0.5W/(m.k)，由于HDPE具有更高的导热系数，而且HDPE比PA66具有更好的流动性，在成型时更容易在表层形成片层状结构，能防止PA本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，其特征在于，由以下成分按如下重量份组成：/n
【技术特征摘要】
1.一种导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，其特征在于，由以下成分按如下重量份组成：
所述的导热纤维材料为碳纤维、碳化硅纤维或碳化硅晶须，纤维的直径在0.1～10um；所述的导热材料为导电碳纳米管或导电炭黑，粒径在10～1000nm。
2.根据权利要求1所述的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，其特征在于，所述的PA66为聚己二酰己二胺，相对粘度为2.2～3.0，熔点在255～265℃。
3.根据权利要求1所述的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，其特征在于，所述的HDPE的重均分子量为400,000～1,000,000g/mol的高密度聚乙烯，密度在0.941～0.965g/cm3。
4.根据权利要求1所述的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，其特征在于，所述的阻燃剂为溴化聚苯乙烯，溴含量为60～75％。
5.根据权利要求1所述的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱的玻璃长纤维，单纤维直径在12-16um。
6.根据权利要求1所述的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，其特征在于，所述的相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐。
7.根据权利要求1所述的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，其特征在于，所述的润滑剂为硅酮粉、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂为亚磷酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，夏镭，赵志刚，程方清，黄金华，岳同健，胡同云，蒲伟，
申请(专利权)人：上海长伟锦磁工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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