一种导热尼龙复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种导热尼龙复合材料，包括如下重量份的各组分：尼龙69~10份；连续铝纤维10~40份；导热填料20~50份；相容剂0.8~5份；抗氧剂0.2~2份。同时，本发明专利技术还公开了该导热尼龙复合材料的制备方法。本发明专利技术采用连续铝纤维和导热填料组合增强尼龙，铝纤维增加了导热网络的联通，提高了复合材料的导热率，而且还起到了增强作用，提高了复合材料的力学性能；在得到的尼龙复合材料中，导热填料流动性好，改善了复合材料外观质量；同时，本发明专利技术采用相容剂技术，改善了混合体系各组分的相容能力，使各组分相容为有机一体，可避免复合材料各种缺陷。此外，本发明专利技术的制备方法工艺简单、容易实现，具有良好的工业推广前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，具体涉及一种连续铝纤维和导 热填料组合增强的导热尼龙复合材料及其制备方法；属于高分子材料

技术介绍
LED是一种新型光源，具有体积小、耗电低、寿命长、无毒环保等诸多优点，发光功 率转换接近98%以上，具有比传统节能照明灯具节能60%-80%以上的巨大优势，并且安 装灵活方便，耐用可靠，使用寿命可达3~5万小时，是普通灯泡的30倍。其缺点是发光 效率高，放热量大，而作为LED核心部件的PN半导体结构，在热量积累的过程中，将电能转 换为光能的效率会大大降低，严重影响了LED的使用寿命和发光效率。有研究表明，LED结 温每升高2°C，器件可靠性下降10%，LED结温达到120°C，发光强度就下降35%左右，所以 LED结温必须控制在110°C以内。为提高材料的导热性能，市场上大都采用金属铝作为LED 的灯具外壳材料。 由于金属铝重量较大、设计自由度较低，而且生产效率低下，系统加工成本较高， 同时壳体绝缘性、阻燃性、抗变形性、耐腐蚀性均存在极大的不足。所以，研发具有高导热性 能的改性工程塑料作为灯具外壳材料已成为本行业内发展的共识。导热工程塑料的使用可 有效提高生产效率、设计自由度，在使用过程中相对金属具有更好的安全性，此外导热工程 塑料在线圈骨架（电动马达、变压器、电磁阀等）、发动机周围散热部件、汽车电热调节器、 温度传感器、无线通讯领域等等都有着巨大的发展空间。 在现有技术中，一般通过高填充导热填料制备导热工程塑料，所制备的导热材料 导热系数较低，且材料的力学性能由于导热填料的大量加入严重下降。目前市场上的导热 工程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
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种兼有高导热系数和优异力学 性能的导热尼龙复合材料及其制备方法。 为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案： -种导热尼龙复合材料，包括如下重量份的各组分： 尼龙 69~10重量份; 连续铝纤维 10~重量份; 导热填料 20~50重量份; 相容剂 0.8~5重量份； 抗氧剂 0.2~2重量份。 优选地，前述尼龙是指融为50的尼龙6-XC050。 更优选地，前述连续铝纤维是外径为8~30ym(微米）的连续铝纤维盘条。 进一步地，前述导热填料为氮化硼、氮化铝、碳化硅、氧化铝中的一种或几种。 更进一步地，前述相容剂为PE-g-MAH，PP-g-MAH，POE-g-MAH中的一种或几种。 再进一步地，前述抗氧剂为P_(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯）丙酸十八碳醇酯 (1076)、四季戊四醇酯（1010)、N，N' -1，6-亚 己基-双[3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰胺或三（2, 4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯 (1098)中的一种或几种复配。 本专利技术还公开了如前所述的一种导热尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤： S1、按照重量份称取尼龙、相容剂、导热填料和抗氧剂，并投入高速混合机，滴入分 散油后，混合5~10分钟，得到共混物料； S2、将步骤S1得到的共混物料投入双螺杆挤出机，连续铝纤维从排气口加入，熔 融挤出，温度为170°C~285°C，转速为200~400r/min，水拉条冷却后切粒筛分，即可制得 连续铝纤维和导热填料组合增强的导热尼龙复合材料。 本专利技术的有益之处在于：本专利技术采用连续铝纤维和导热填料组合增强尼龙，连续 铝纤维增加了导热网络的联通，提高了复合材料的导热率，而且还起到了增强作用，提高了 复合材料的力学性能；在得到的尼龙复合材料中，导热填料流动性好，改善了复合材料外观 质量；本专利技术采用相容剂技术，改善了混合体系各组分的相容能力，使各组分相容为有机一 体，可避免复合材料各种缺陷。此外，本专利技术的制备方法工艺简单、容易实现，具有良好的工 业推广前景。【具体实施方式】 以下结合具体实施例对本专利技术作具体的介绍。 本专利技术中无特殊说明，所有原料均为市购。 实施例1-4及对比例1-2的各组分选择及组分含量参见表1。 各实施例及对比例的制备方法大致相同，步骤如下： S1、按照表1的重量份称取尼龙、相容剂、导热填料和抗氧剂，并投入高速混合机， 滴入分散油后，混合5~10分钟，得到共混物料； S2、将步骤S1得到的共混物料投入双螺杆挤出机，连续铝纤维从排气口加入，熔 融挤出，温度为170°C~285°C，转速为200~400r/min，水拉条冷却后切粒筛分，即可制得 连续铝纤维和导热填料组合增强的导热尼龙复合材料。 实施例1~4和对比例1~2的组分选择及含量 性能检测 对实施例1~4和对比例1~2制备得到的材料进行性能检测和对比，检测结果 参见表2。 结合表2分析可知，相较于对比例1和对比例2,本专利技术采用连续铝纤维和导热填 料组合增强尼龙，不但提高了复合材料的导热率，而且还起到了增强作用，从而同时提高了 复合材料的力学性能；在得到的尼龙复合材料中，导热填料流动性好，可避免复合材料各种 缺陷，改善了复合材料外观质量，外观稳定性高。 实施例1~4和对比例1~2的性能检测 以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该 了解，上述实施例不以任何形式限制本专利技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的 技术方案，均落在本专利技术的保护范围内。【主权项】1. 一种导热尼龙复合材料，其特征在于，包括如下重量份的各组分： 尼龙 69-10重量份； 连续铝纤维 10~40重量份； 导热填料 20~50重量份; 相容剂 0.8~5重量份； 抗氧剂 0.2~2重量份。2. 根据权利要求1所述的一种导热尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙是指融为50 的尼龙6-XC050。3. 根据权利要求1所述的一种导热尼龙复合材料，其特征在于，所述连续铝纤维是外 径为8-30ym的连续错纤维盘条。4. 根据权利要求1所述的一种导热尼龙复合材料，其特征在于，所述导热填料为氮化 硼、氮化铝、碳化硅、氧化铝中的一种或几种。5. 根据权利要求1所述的一种导热尼龙复合材料，其特征在于，所述相容剂为 PE-g-MAH，PP-g-MAH，POE-g-MAH中的一种或几种。6. 根据权利要求1所述的一种导热尼龙复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为 0-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯）丙酸十八碳醇酯、四季戊四醇酯、N，N'-l，6-亚己基-双[3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰胺或三 (2, 4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯中的一种或几种复配。7. 如权利要求1-6任一项所述的一种导热尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，包 括如下步骤： 51、 按照重量份称取尼龙、相容剂、导热填料和抗氧剂，并投入高速混合机，滴入分散油 后，混合5~10分钟，得到共混物料； 52、 将步骤S1得到的共混物料投入双螺杆挤出机，连续铝纤维从排气口加入，熔融挤 出，温度为170°C~285 °C，转速为200~400r/min，水拉条冷却后切粒筛分，即可制得连续 铝纤维和导热填料组合增强的导热尼龙复合材料。【专利摘要】本专利技术公开了一种导热尼龙复合材料，包括如下重量份的各组分：尼龙69~10份；连续铝纤维10~40份；导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热尼龙复合材料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学习，
申请(专利权)人：南通拜林新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32