本发明专利技术属于功能高分子材料领域，特别涉及导热MC尼龙复合材料及其制备方法。本发明专利技术是利用原位聚合反应的原理，通过将石墨与己内酰胺单体等进行原位聚合反应，制备得到导热MC尼龙复合材料。由于是原位聚合反应，石墨在MC尼龙基体中分散均匀，石墨与MC尼龙基体之间的界面相互作用力强，有利于热在界面处的传导，减小界面热阻，同时也利用应力在界面处的传递，从而使制备的导热MC尼龙复合材料的导热性能明显提高，并且较强的界面作用也显著提高了导热MC尼龙复合材料的力学性能与热稳定性。本发明专利技术制备的导热MC尼龙复合材料能满足热能利用与化工热交换等领域对高性能导热复合材料的需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能高分子材料领域，特别涉及导热MC尼龙复合材料及其制备方法。
技术介绍
导热高分子复合材料的研究与开发在20世纪90年代开始成为功能性复合材料的 研究热点之一，受到各国科学家的关注，特别是日本将"开发可成型的导热性高分子材料" 列为功能高分子研究的首要课题。 长期以来，普遍选择金属作为导热材料，而金属的抗腐蚀性差限制了其应用范围。 近些年来，一些对材料导热性能有较高要求的领域，如换热工程、电磁屏蔽、电子信息、摩擦 材料等，提出了以聚合物作导热基材，引起了研究者的注意。如果高分子材料具有热或电的 传导能力，那么它们的应用领域会大幅度扩展。 目前，制造综合性能优异的导热材料通常有如下两条路径：（1)合成本征型导热 聚合物；（2)在高分子基体中掺杂导热填料，制得导热高分子复合材料。本征型导热聚合物 需采用独特的分子设计，制造成本较高，而且仅适合于某些特定高分子聚合物；而采用添加 导热填料的方式来制得导热复合材料，方法简单易于实现，且价格低廉，适用的高分子种类 多，性能完全可以满足一些特殊行业的需求。 MC尼龙是在碱性条件下，由己内酰胺单体经阴离子开环聚合而成，又称单体浇铸 尼龙（Monomer casting nylon)。MC尼龙具有轻质、高强、耐磨、防腐及电绝缘等多种优良 性能。但是，与其它高分子材料一样都是热的不良导体，热稳定性一般。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种导热MC尼龙复合材料。 本专利技术的目的之二是将己内酰胺单体与石墨等进行原位聚合反应，从而提供一种 导热MC尼龙复合材料的制备方法。 本专利技术是利用原位聚合反应的原理，在碱性催化剂存在的条件下使己内酰胺单体 在石墨表面进行原位聚合反应，制备得到导热MC尼龙复合材料。由于是原位聚合反应，石 墨在MC尼龙基体中分散均匀，石墨与MC尼龙基体之间的界面相互作用力强，有利于热在界 面处的传导，减小界面热阻，同时也利用应力在界面处的传递，从而使制备的导热MC尼龙 复合材料的导热性能明显提高，并且较强的界面作用也显著提高了导热MC尼龙复合材料 的力学性能与热稳定性。本专利技术制备的导热MC尼龙复合材料能满足热能利用与化工热交 换等领域对高性能导热复合材料的需求。 本专利技术的导热MC尼龙复合材料是由以下重量份的原料经混合后进行原位熔融聚 合反应得到，以己内酰胺单体的重量份为基准，其中：【主权项】1. 一种导热MC尼龙复合材料，其特征是：所述的导热MC尼龙复合材料是由以下重量 份的原料经混合后进行原位熔融聚合反应得到，以己内酰胺单体的重量份为基准，其中：所述的活化剂选自对苯2, 4-二异氰酸酯、己二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多亚 甲基多苯基多异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯和碳酸二苯酯中的一种或几种。2. 根据权利要求1所述的导热MC尼龙复合材料，其特征是：所述的石墨的粒径为1~ 50微米。3. 根据权利要求1或2所述的导热MC尼龙复合材料，其特征是：所述的石墨选自鳞片 石墨、膨胀石墨、隐晶质石墨和人工石墨中的一种或几种。4. 根据权利要求1所述的导热MC尼龙复合材料，其特征是：所述的碱性催化剂选自于 氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、乙醇钠和甲醇钠中的一种或几种。5. -种权利要求1~4任意一项所述的导热MC尼龙复合材料的制备方法，其特征是： 以己内酰胺单体的重量份为基准，将100重量份的己内酰胺单体和1~50重量份的石墨加 入到容器内，在温度为110~120°C下抽真空，在真空状态下进行脱水，当真空计所示的体 系的压强<400Pa时，解除真空，加入0. 005~1重量份的碱性催化剂，继续抽真空，升温至 130~140°C且真空计所显示的体系的压强<400Pa时，保温至反应完成后解除真空，加入 0. 01~2重量份的活化剂，然后浇铸到已预热的模具中，保温后自然冷却，脱模，得到导热 MC尼龙复合材料； 所述的活化剂选自对苯2, 4-二异氰酸酯、己二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多亚 甲基多苯基多异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯和碳酸二苯酯中的一种或几种。6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征是：所述的保温至反应完成的保温反应的 时间为10~30分钟。7. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征是：所述的已预热的模具的温度为160~ 180。。。8. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征是：所述的保温后自然冷却，其保温的时间 为20~50分钟。【专利摘要】本专利技术属于功能高分子材料领域，特别涉及导热MC尼龙复合材料及其制备方法。本专利技术是利用原位聚合反应的原理，通过将石墨与己内酰胺单体等进行原位聚合反应，制备得到导热MC尼龙复合材料。由于是原位聚合反应，石墨在MC尼龙基体中分散均匀，石墨与MC尼龙基体之间的界面相互作用力强，有利于热在界面处的传导，减小界面热阻，同时也利用应力在界面处的传递，从而使制备的导热MC尼龙复合材料的导热性能明显提高，并且较强的界面作用也显著提高了导热MC尼龙复合材料的力学性能与热稳定性。本专利技术制备的导热MC尼龙复合材料能满足热能利用与化工热交换等领域对高性能导热复合材料的需求。【IPC分类】C08G69-16, C08K3-04, C08L77-02, C08G69-14, B29C39-44【公开号】CN104710611【申请号】CN201310700205【专利技术人】马永梅, 郑鲲, 邱玉佩, 邱培宏, 何宗諭, 王建勋 【申请人】广东科进尼龙管道制品有限公司, 中国科学院化学研究所【公开日】2015年6月17日【申请日】2013年12月17日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种导热MC尼龙复合材料，其特征是：所述的导热MC尼龙复合材料是由以下重量份的原料经混合后进行原位熔融聚合反应得到，以己内酰胺单体的重量份为基准，其中：所述的活化剂选自对苯2,4‑二异氰酸酯、己二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯和碳酸二苯酯中的一种或几种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马永梅，郑鲲，邱玉佩，邱培宏，何宗諭，王建勋，
申请(专利权)人：广东科进尼龙管道制品有限公司，中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44
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