一种导热尼龙复合材料及其制备方法技术

技术编号:7932948 阅读:920 留言:0更新日期:2012-10-31 23:50
本发明专利技术提供了一种导热尼龙复合材料及其制备方法,所述导热尼龙复合材料,包括组分及各组分的质量百分含量如下:尼龙20-60%,相容剂,3-10%,高导热纤维5-10%,高导热填料30-50%,助剂,0.5-16%。所述导热尼龙复合材料,通过支化剂与扩链剂的添加比例控制,实现了材料在改性过程中已出现轻微交联,而在后期的注塑成型加工过程进行深度交联的效果,可使材料由热塑性材料直接转变为热固性制品,大大提高了制品的物理机械性能,从而解决因为导热成份高填充量对材料物性影响太大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导热材料
,具体地,涉及。
技术介绍
传统的塑料多为绝热材料,CoolPoly公司开发的导热塑料为这一领域带来新的契机。CoolPoly公司导热塑料的商业化应用始于1998年,已制造大约上百万制件该产品在多个领域获得成功,广泛应用于各种消费电子、电力电子、汽车、摩托车、照明,医用设备及其它用具等。CoolPoly导热塑料以工程塑料和通用塑料为基材,如PP、ABS、PC、PA、LCP、PPS、PEEK等。典型的导热塑料热传导率范围为l-20W/m-K,某些品级可以达到100W/m-K。这一数值大约是传统塑料的5-100倍,一般的热传导率只有O. 2W/m-K。这一传导率也与一些金 属相当,如不锈钢的热传导率为15W/m-K,一些铸铝合金的热传导率为50-100W/m-K。与传统材料相比,导热塑料有较高的耐屈挠性和拉伸刚度,但抗冲击强度较差。导热塑料主要可用于代替一些对制件尺寸有严格要求的微型电子组件、光学组件、机械组件和医用组件的金属或陶瓷制件。当以弹性体为基材时,可用作垫圈、减振器或接触材料。导热塑料把塑料成型的简易性与优异的热传导性相结合,可以通过注射成型实现某些金属或陶瓷一样的热传递能力。同时,这一新型材料可以为设计师提供更多的设计自由度,而且制件的重量只有铝制品的一半。利用导热塑料加工可缩短成型周期209Γ50%并且其固有的低热膨胀系数可有效减少制件收缩。然而,导热塑料很难同时兼具导热性能高和优异的力学性能,难以满足实际需要的使用性能,从而限制了导热塑料的广泛应用。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术提供了,其具有较高的导热性能和优异的力学性能,推动了导热塑料的广泛应用。本专利技术的技术方案如下一种导热尼龙复合材料,包括组分及各组分的质量百分含量如下尼龙20-60%相容剂3-10%高导热纤维5-10%高导热填料30-50%助剂0.5-16%所述热塑性聚合物选自ΡΑ6、ΡΑ66、ΡΑ612、PAlI、ΡΑ12、ΡΑ1010、ΡΡΑ、ΡΑ46、ΡΑ6Τ、PA9T和PA6/66共聚物中的一种或数种的组合物;所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯_1_辛烯共聚物(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝热塑性弹性体(TPE-g-MAH)、马来酸酐接枝乙烯一丙烯-环戊二烯三元共聚物(三元乙丙橡胶)(EPDM-g-MAH)中的一种或多种的混合物;所述高导热纤维为碳纳米管、碳纤维或二者的混合物;所述高导热填料为石墨烯、纳米氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅、鳞片状高导热碳粉中的一种或多种的混合物;所述助剂包含耐温抗老化剂、润滑剂、成核剂、支化剂和扩链剂。下列各组分在所述导热尼龙复合材料总量中的质量百分比为耐温抗老化剂O. 3-3%;润滑剂O. 3-6%;成核剂O. 1-2. 0%;支化剂O. 05-5. 0%;扩链剂O. 1-2. 0%。所述耐温抗老化剂为受阻酚类抗氧剂,亚磷酸酯类抗氧剂和碱金属卤化物中的一种或多种的混合物。所述润滑剂为硬酯酸钙,乙撑双硬脂酸酰胺、硅酮粉或其任意组合物。所述成核剂选自滑石粉。所述支化剂化学结构式为权利要求1.一种导热尼龙复合材料,其特征在于,包括组分及各组分的质量百分含量如下尼龙20-60%,相容剂3-10%, 高导热纤维5-10%, 高导热填料30-50%, 助剂0.5-16%, 所述热塑性聚合物选自 PA6、PA66、PA612、PA11、PA12、PA1010、PPA、PA46、PA6T、PA9T和PA6/66共聚物中的一种或数种的组合物;所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-I-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝热塑性弹性体(TPE-g-MAH)、马来酸酐接枝乙烯一丙烯一环戊二烯三元共聚物(三元乙丙橡胶)(EPDM-g-MAH)中的一种或多种的混合物;所述高导热纤维为碳纳米管、碳纤维或二者的混合物;所述高导热填料为石墨烯、纳米氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅、鳞片状高导热碳粉中的一种或多种的混合物;所述助剂包含耐温抗老化剂、润滑剂、成核剂、支化剂和扩链剂。2.如权利要求I所述的导热尼龙复合材料,其特征在于,下列各组分在所述导热复合材料总量中的质量百分比为 耐温抗老化剂0. 3-3%; 润滑剂0. 3-6%; 成核剂0. 1-2. 0%; 支化剂0. 05-5. 0%; 扩链剂0. 1-2. 0%。3.如权利要求I所述的导热复合材料,其特征在于,所述耐温抗老化剂为受阻酚类抗氧剂,亚磷酸酯类抗氧剂和碱金属卤化物中的一种或多种的混合物。4.如权利要求I所述的导热复合材料,其特征在于,所述润滑剂为硬酯酸钙,乙撑双硬脂酸酰胺、硅酮粉或其任意组合物。5.如权利要求I所述的导热复合材料,其特征在于,所述成核剂选自滑石粉。6.如权利要求I所述的导热复合材料,其特征在于,所述支化剂化学结构式为7.如权利要求I所述的导热复合材料,其特征在于,所述扩链剂选自巴斯夫ADR-4370、布吕格曼M1251、马来酸酐接枝尼龙6中的一种或多种的混合物。8.如权利要求1-7任一项所述的导热复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下具体步骤步骤A:按配方称量热塑性聚合物,相容剂,高导热纤维,高导热填料和助剂;将称量的热塑性聚合物、相容剂,高导热纤维和助剂投入低速混合机,滴入分散油后,混合5 10分钟; 步骤B :将高导热填料加入低速混料机,混合5 10分钟,得共混物料; 步骤C :将步骤B)所得共混物料投入TE-75双螺杆挤出机,混匀后,熔融挤出,温度在为 170°C 285°C,转速为 200 400r/min; 步骤D)冷却后切粒筛分; 步骤E)包装。全文摘要本专利技术提供了,所述导热尼龙复合材料,包括组分及各组分的质量百分含量如下:尼龙20-60%,相容剂,3-10%,高导热纤维5-10%,高导热填料30-50%,助剂,0.5-16%。所述导热尼龙复合材料,通过支化剂与扩链剂的添加比例控制,实现了材料在改性过程中已出现轻微交联,而在后期的注塑成型加工过程进行深度交联的效果,可使材料由热塑性材料直接转变为热固性制品,大大提高了制品的物理机械性能,从而解决因为导热成份高填充量对材料物性影响太大的问题。文档编号C08L77/00GK102757640SQ20121026047公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日专利技术者杨冬, 梁效礼, 高原, 黄俊辉 申请人:东莞市意普万尼龙科技股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热尼龙复合材料,其特征在于,包括组分及各组分的质量百分含量如下:所述热塑性聚合物选自PA6、PA66、PA612、PA11、PA12、PA1010、PPA、PA46、PA6T、PA9T和PA6/66共聚物中的一种或数种的组合物;所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯?1?辛烯共聚物(POE?g?MAH)、马来酸酐接枝热塑性弹性体(TPE?g?MAH)、马来酸酐接枝乙烯—丙烯—环戊二烯三元共聚物(三元乙丙橡胶)(EPDM?g?MAH)中的一种或多种的混合物;所述高导热纤维为碳纳米管、碳纤维或二者的混合物;所述高导热填料为石墨烯、纳米氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅、鳞片状高导热碳粉中的一种或多种的混合物;所述助剂包含耐温抗老化剂、润滑剂、成核剂、支化剂和扩链剂。FDA00001930709900011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高原梁效礼杨冬黄俊辉
申请(专利权)人:东莞市意普万尼龙科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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