本发明专利技术公开了一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，以重量份计，包括以下组分：聚酰胺树脂50‑90份，氮化硼纳米片0.01‑2份，氮化硼粉末5‑9份，纳米氮化硅2‑4份，有机黑色母粒3‑6份，碳纤维6‑11份，马来酸酐接枝聚丙烯蜡1‑3份，硅烷偶联剂0.5‑1.2份，胶粘剂2‑5份，抗氧剂0.3‑0.7份。本发明专利技术还公开了该高导热聚酰胺复合材料的制备方法。本发明专利技术通过在聚酰胺树脂中添加氮化硼纳米片以及氮化硼粉末，此外还添加纳米氮化硅，三者之间构成独立的导热网络，使得制得的复合材料导热性能得到有效的改善，且该复合材料的耐磨性、抗冲击性也大大提高。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及复合材料领域，具体的涉及一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料。
技术介绍
：近年来，在电子器件追求小型化，高频化，轻量化的今天，高分子导热聚合物借此成为导热材料领域的新秀，其应用领域也逐渐扩展，如换热工程、电子电气、摩擦材料、电磁屏蔽、汽车制造业等。但由于髙聚物大多是热的不良导体，因此在通常情况下，未经过任何处理或者改性的高分子材料一般是不能承担散热材料的任务的。高分子的导热率相对较小，只有通过对其进行改性，才能进一步提高其相应的性能，从而拓展其应用领域。其中，由于聚酰胺树脂具有很多优异的性能，如高拉伸强度、高冲击强度，较高耐热性，优良的耐化学腐蚀性等，受到广泛研究者的关注。目前，提高聚酰胺树脂的导热性能的方法主要是在聚酰胺基底树脂中添加适量的导热填料，但是采用该方法来改善聚酰胺材料的导热性时，一般需要添加较多的填料，才能使其导热性能有一个质的改变，这不仅增加了生产成本，且较多填料的加入还对聚酰胺树脂的力学性能有很大的影响。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，该复合材料导热性能优异，耐磨、耐刮性能优异，抗冲击性能佳。本专利技术的另一个目的是提供该高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，以重量份计，包括以下组分：聚酰胺树脂50-90份，氮化硼纳米片0.01-2份，氮化硼粉末5-9份，纳米氮化硅2-4份，有机黑色母粒3-6份，碳纤维6-11份，马来酸酐接枝聚丙烯蜡1-3份，硅烷偶联剂0.5-1.2份，胶粘剂2-5份，抗氧剂0.3-0.7份。作为上述技术方案的优选，所述纳米氮化硅的粒径大小为15-30nm。作为上述技术方案的优选，所述有机黑色母粒，以质量百分比计，由以下组分组成：聚酰胺树脂 50-70％，苯胺黑色粉 30-50％。作为上述技术方案的优选，所述氮化硼纳米片是由氮化硼粉末通过溶剂剥离法制得，其厚度为10-20nm，直径为1-2μm。作为上述技术方案的优选，所述胶粘剂为聚苯乙烯类胶粘剂、醋酸乙酯类胶粘剂的混合，两者质量比为1：(1.5-2.2)。作为上述技术方案的优选，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种混合。作为上述技术方案的优选，所述抗氧剂为季戊四醇双磷酸酯二(2,4-二特丁基苯基)酯、亚磷酸酯三(2,4-二特丁基苯基)酯、硫代二丙酸二月桂酯、β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或几种混合。作为上述技术方案的优选，所述聚酰胺树脂为球形或近似球形。一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)在常温条件下，将氮化硼纳米片、纳米氮化硅分别分成2-4等份，然后依次分次加入到胶粘剂中，搅拌均匀，置于超声装置中，在600W下超声处理30-50min，得到氮化硼纳米片、纳米氮化硅胶粘剂；(2)将聚酰胺树脂加入到步骤(1)制得的氮化硼纳米片、纳米氮化硅胶粘剂中，搅拌均匀，使得混有氮化硼纳米片、纳米氮化硅的胶粘剂均匀的分散在聚酰胺树脂表面，得到包裹有氮化硼纳米片、纳米氮化硅胶粘剂的树脂；(3)在常温条件下，将氮化硼粉末分成2-3等份，分次加入到步骤(2)制得的包裹有氮化硼纳米片、纳米氮化硅胶粘剂的树脂中，搅拌混合均匀，然后在50-80℃下干燥15-30h，得到改性聚酰胺树脂；(4)聚酰胺树脂和苯胺黑色粉计量输送，计量输送装置包含两个独立的补料料仓和两台带喂料料斗的计量称，将聚酰胺树脂和苯胺黑色粉投入到各自的补料料仓，然后通过补料料仓进入各自计量称上的喂料料斗，最后输送至双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，拉条水冷切粒或水下切粒，造粒后80-120℃下干燥2-5h，得到有机黑色母粒；(5)将步骤(3)制得的改性聚酰胺树脂和步骤(4)制得有机黑色母粒混合均匀后加入到高速混合机中，然后向高速混合机中依次加入碳纤维、马来酸酐接枝聚丙烯蜡、硅烷偶联剂、抗氧剂，700-800r/min的搅拌速度下混合20-40min，得到混合料；(6)将步骤(5)制得的混合料加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，切粒干燥后得到高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料。作为上述技术方案的优选，步骤(4)中熔融挤出造粒时，所述双螺杆挤出机的螺杆各段以及机头温度分别为：加料段：115-125℃，输送段200-220℃，熔融段230-245℃，机头225-230℃。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术在基底树脂中加入适量的氮化硼纳米片、氮化硼粉末以及纳米氮化硅，制得材料最外层为氮化硼粉末，中间为树脂，中间层是氮化硼纳米片、纳米氮化硅胶粘剂，纳米氮化硼分散在氮化硼纳米片的层间，制得的改性树脂分散性好，稳定性能优异，其最外层的氮化硼粉末与中间层的氮化硼纳米片、纳米氮化硅可以形成独立的导热通道，其导热性能远远大于单独添加氮化硼、氮化硼纳米片或纳米氮化硅所带来的导热效果，且极少量的氮化硼纳米片，纳米氮化硅的添加就可以有效改善聚酰胺树脂的导热性，且纳米氮化硅颗粒分散在氮化硼纳米片的层间，加大了层与层之间的距离，避免了氮化硼纳米片的层间团聚，使得材料的导热性能更为持久；(2)另一方面，本专利技术还在聚酰胺树脂中添加有机黑色母粒还对其进行着色，有机黑色母粒是苯胺黑色粉与聚酰胺树脂熔融挤出造粒制得，本专利技术合理控制二者的含量以及制备工艺条件，使得制得的有机黑色母粒与聚酰胺的相容性极佳，而且其消光作用弱于炭黑，着色后的树脂光泽度更高，着色也更均匀；(3)本专利技术制备有机黑色母粒时，采用计量输送方式输送原材料，计量精确，因此得到的产品的品质十分稳定，还提高了聚酰胺材料着色的均匀性，作业流程封闭，不会产生粉尘，保证了工作环境的干净整洁，减少了对操作人员的危害；(4)本专利技术在制备高导热聚酰胺复合材料中还添加适量的碳纤维、马来酸酐接枝聚丙烯蜡、硅烷偶联剂，有效改善了基底树脂的耐磨，耐刮性能，其抗冲击韧性也得到有效改善；本专利技术制得的聚酰胺复合材料稳定性好，制备方法简单，成本低。具体实施方式：为了更好的理解本专利技术，下面通过实施例对本专利技术进一步说明，实施例只用于解释本专利技术，不会对本专利技术构成任何的限定。实施例1一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，以重量份计，包括以下组分：聚酰胺树脂50份，氮化硼纳米片0.01份，氮化硼粉末5份，纳米氮化硅2份，有机黑色母粒3份，碳纤维6份，马来酸酐接枝聚丙烯蜡1份，硅烷偶联剂0.5份，胶粘剂2份，抗氧剂0.3份；有机黑色母粒，以质量百分比计，包括聚酰胺树脂50％，苯胺黑色粉50％；该复合材料的制备方法包括以下步骤：(1)在常温条件下，将氮化硼纳米片、纳米氮化硅分别分成2等份，然后依次分次加入到胶粘剂中，搅拌均匀，置于超声装置中，在600W下超声处理30min，得到氮化硼纳米片、纳米氮化硅胶粘剂；(2)将聚酰胺树脂加入到步骤(1)制得的氮化硼纳米片、纳米氮化硅胶粘剂中，搅拌均匀，使得混有氮化硼纳米片、纳米氮化硅的胶粘剂均匀的分散在聚酰胺树脂表面，得到包裹有氮化硼纳米片、纳米氮化硅胶粘剂的树脂；(3)在常温条件下，将氮化硼粉末分成2等份，分次加入到步骤(2)制得的包裹有氮化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：聚酰胺树脂50‑90份，氮化硼纳米片0.01‑2份，氮化硼粉末5‑9份，纳米氮化硅2‑4份，有机黑色母粒3‑6份，碳纤维6‑11份，马来酸酐接枝聚丙烯蜡1‑3份，硅烷偶联剂0.5‑1.2份，胶粘剂2‑5份，抗氧剂0.3‑0.7份。
【技术特征摘要】
1.一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：聚酰胺树脂50-90份，氮化硼纳米片0.01-2份，氮化硼粉末5-9份，纳米氮化硅2-4份，有机黑色母粒3-6份，碳纤维6-11份，马来酸酐接枝聚丙烯蜡1-3份，硅烷偶联剂0.5-1.2份，胶粘剂2-5份，抗氧剂0.3-0.7份。2.如权利要求1所述的一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述纳米氮化硅的粒径大小为15-30nm。3.如权利要求1所述的一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述有机黑色母粒，以质量百分比计，由以下组分组成：聚酰胺树脂 50-70％，苯胺黑色粉 30-50％。4.如权利要求1所述的一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述氮化硼纳米片是由氮化硼粉末通过溶剂剥离法制得，其厚度为10-20nm，直径为1-2μm。5.如权利要求1所述的一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述胶粘剂为聚苯乙烯类胶粘剂、醋酸乙酯类胶粘剂的混合，两者质量比为1：(1.5-2.2)。6.如权利要求1所述的一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种混合。7.如权利要求1所述的一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为季戊四醇双磷酸酯二(2,4-二特丁基苯基)酯、亚磷酸酯三(2,4-二特丁基苯基)酯、硫代二丙酸二月桂酯、β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或几种混合。8.如权利要求1所述的一种高导热有机黑色母粒添加的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚酰胺树脂为球形或近似球形。9.如权利要求1至8任一所述的一种高导热有机黑色母粒添加的...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐力群，任杰，
申请(专利权)人：浙江佳华精化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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