一种导热尼龙工程塑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工程塑料及其制备方法。该工程塑料的组分及重量份数为：尼龙基体树脂100份；氢氧化镁150～300份；增韧剂2～10份；增塑剂1～20份；加工助剂0～5份。本发明专利技术的制备方法为将增韧剂、增塑剂、加工助剂和尼龙基体树脂混合后经过双螺杆挤出机造粒，氢氧化镁通过强制喂料从挤出机侧面中段加入。本发明专利技术制备的导热工程塑料具有优异的韧性和阻燃性能，延展性好，成本低，可应用于制备LED灯具散热器和其它需要散热的电子电器零部件的注塑成型。

A thermal conductive nylon engineering plastic and its preparation method

The invention discloses a heat conductive nylon engineering plastic and a preparation method. The components and weight parts of the engineering plastics are 100 nylon matrix resins, 150~300 magnesium hydroxide, 2~10 plasticizer, 1~20 plasticizer and 0~5 processing aids. The preparation method of the invention is to mix the toughening agent, plasticizer, processing aid and nylon matrix resin after granulation through a twin screw extruder, and magnesium hydroxide is added through the middle part of the extruder through forced feeding. The thermal conductive engineering plastics prepared by the invention have excellent toughness and flame retardancy, good ductility and low cost, and can be applied to the preparation of LED lamps and radiators and other electronic and electrical components that need heat dissipation.

【技术实现步骤摘要】
一种导热尼龙工程塑料及其制备方法
本专利技术涉及高分子复合材料领域，尤其涉及一种具有优异韧性的导热尼龙工程塑料及其制备方法。
技术介绍
导热高分子复合材料由于其加工成型简单、密度小、耐腐蚀、绝缘性好等优点，成为解决LED灯具散热的优选材料。随着科学技术的迅速发展，对于有着优良导热性能的高分子材料的需求会越来越大。但现在导热高分子材料的开发还面临着许多问题，如现在研究较为集中的填充型导热材料，当填充量较大时，材料的物理力学性能下降明显，变脆严重，使其应用受到了很大限制。氢氧化镁[Mg(OH)2,简称MH]属于添加型无机阻燃剂，与同类无机阻燃剂相比，除使高分子材料获得优良的阻燃效果之外，还能够抑制烟雾和卤化氢等毒性气体的生成，即氢氧化镁具有阻燃、消烟和填充三重功能，同时赋予材料无毒性，无腐蚀性等特点。MH具有较高的分解温度(300-320℃)，在尼龙的熔融加工温度下不易分解，是阻燃尼龙的理想阻燃剂。为达一定的阻燃级别其添加量往往很高(一般为树脂的60％～200％)。由于氢氧化镁极性大，与基材的相容性差，高添加量会影响到聚合物的加工性能和聚合物的机械力学性能。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术旨在提供一种具有优异加工性能和韧性的导热尼龙工程塑料及其制备方法。本专利技术通过增韧剂和增塑剂的搭配使用，获得了具有优异加工性能和韧性的导热尼龙工程塑料。第一方面，本专利技术提供了一种具有优异韧性的导热尼龙工程塑料，其组分及重量份数为：所述的增塑剂为N-(2-羟丙基)苯磺酰胺。优选的，按重量份数由以下组份构成：所述的增塑剂为N-(2-羟丙基)苯磺酰胺。优选地，基体树脂为尼龙6(PA6)、尼龙66(PA66)、尼龙610(PA610)、尼龙612(PA612)、尼龙1010(PA1010)、尼龙1212(PA1212)中的一种或几种。优选地，氢氧化镁为化学法或矿物法制得的氢氧化镁，粒径为0.5～5微米，表面经过硅烷偶联剂处理。优选地，增韧剂为乙烯基接枝物或共聚物。更优选的，增韧剂为聚乙烯接枝马来酸酐(PE-MAH)、聚乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-MAH)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-MAH)、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(E-BA-GMA)、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(E-GMA)中的一种或两种。优选地，加工助剂选自抗氧剂、热稳定剂、润滑剂和色粉中的一种或几种。更优选地，抗氧化剂为1010与168，热稳定剂为SEED、润滑剂为季戊四醇四硬脂酸酯。第二方面，本专利技术提供了一种具有优异韧性的导热尼龙工程塑料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：按照重量份数取以下组分：尼龙基体树脂100份；氢氧化镁150～250份；增韧剂2～10份；增塑剂1～20份；加工助剂0～5份。；步骤2：将尼龙基体树脂、增韧剂加入混合机，持续搅拌1～3分钟；步骤3：向混合机加入增塑剂，持续搅拌1～3分钟；步骤4：向混合机加入加工助剂，持续搅拌1～2分钟；步骤5：将混合料和绝缘导热填料分别加入挤出机主喂料和侧喂料加料斗，挤出造粒，得到所述具有优异韧性的导热尼龙工程塑料。本专利技术提供的一种具有优异韧性的导热尼龙工程塑料，具有如下有益效果：(1)增韧剂和增塑剂搭配使用，很好的提高了导热尼龙复合材料的韧性，相比单纯的增韧剂增韧，增塑剂的加入对导热性能和阻燃性能影响小。(2)N-(2-羟丙基)苯磺酰胺增塑剂不属于环保限制邻苯类增塑剂，增塑剂的加入提高了树脂对粉体的包覆能力，安全环保。对尼龙分子链间的氢键作用产生影响，使尼龙变得更加柔软。(3)本专利技术提供的导热尼龙工程塑料，因为液体增塑剂的加入，加工电流比正常低20％左右，有利于提高产能，节约能源，产品性价比更高。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供了一种导热尼龙工程塑料，该导热尼龙工程塑料具有优异的韧性。其中含有组分：尼龙基体树脂100份；氢氧化镁150～250份；增韧剂2～10份；增塑剂1～20份；加工助剂0～5份。在实施例及对比实施例配方中，PA6牌号为PA6M200，新会美达公司生产；氢氧化镁牌号为HO12FM，江苏艾特克公司生产；增韧剂SEBS-g-MAH牌号为FG1901，美国科腾公司生产；增塑剂牌号为2102，比利时Proviron公司生产；所述加工助剂为抗氧剂为1098：抗氧剂168：润滑剂按1:1:2的混合物，其中抗氧剂1098和抗氧剂168为德国BASF公司生产，润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯牌号为P(ETS)，美国Lonza公司生产。实施例1一种具有优异韧性的导热尼龙工程塑料，通过以下方法制得：将PA6树脂和增韧剂加入混合机，搅拌2min；然后向混合机加入增塑剂，持续搅拌2min；然后向混合机加入抗氧剂和润滑剂再搅拌2min；将混合料加到双螺杆挤出机主喂料斗中，将氢氧化镁加到双螺杆挤出机侧喂料斗中；挤出造粒，温度设定220℃-260℃，制得高韧性导热尼龙6工程塑料颗粒，注塑成型测试性能。实施例2～4制备方法同实施例1，区别仅在于组分及用量不同，具体请参见表1。对比例1一种绝缘工程塑料，通过以下方法制得：将PA6树脂和增韧剂加入混合机，搅拌2min；然后向混合机加入抗氧剂和润滑剂再搅拌2min；将混合料加到双螺杆挤出机主喂料斗中，将氢氧化镁加到双螺杆挤出机侧喂料斗中；挤出造粒，温度设定220℃-260℃，制得高韧性导热尼龙6工程塑料颗粒，注塑成型测试性能。对比例2制备方法同对比例1，区别仅在于组份及用量不同，具体请参见表1。表1实施例1～4和对比例1～2的组分及重量份数(单位：份)基体树脂氢氧化镁增韧剂增塑剂加工助剂实施例1100150210实施例2100250210实施例310020010102实施例410025010205对比例11002001002对比例21002000102效果实施例将实施例1～4和对比例1～2所得的产品通过注塑成型制得标准测试样条，测试导热性能阻燃性能、机械性能等，测试结果见表2。表2实施例1～4及对比例1～2的性能测试结果对比例1中加入增韧剂，无增塑剂，材料刚性较强，变形能力弱。对比例2中用增塑剂替代增韧剂，材料刚性下降，断裂伸长率和挠度都有改善，导热系数也较高，挤出电流降低20％。从实施例1～4可以看出，同时添加增韧剂和增塑剂使得材料弯曲模量大幅下降，同时冲击强度、断裂伸长率和挠度都明显增加，说明材料的延展性变得更好，抵御变形能力增强。复合材料拉伸强度始终保持在40MPa以上，高于通用塑料(比如聚丙烯PP)的强度，能够满足LED散热器等产品对强度的需求。实施例3与对比例1相比，增塑剂的加入使挤出电流下降10％左右，但对导热性能基本没有影响。电流的下降意味着材料流动性更好，可以使用更低的加工温度或者获得更大的产能，从能耗和生产效率方面，因此是十分有意义的。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热尼龙工程塑料，其特征在于，按重量份数由以下组份构成：

【技术特征摘要】
1.一种导热尼龙工程塑料，其特征在于，按重量份数由以下组份构成：所述的增塑剂为N-(2-羟丙基)苯磺酰胺。2.根据权利要求1所述的导热尼龙工程塑料，其特征在于，按重量份数由以下组份构成：所述的增塑剂为N-(2-羟丙基)苯磺酰胺。3.如权利要求1所述的导热尼龙工程塑料，其特征在于，所述的尼龙基体树脂为PA6，PA66，PA612，PA610中的一种或一种以上混合物。4.如权利要求1所述的导热尼龙工程塑料，其特征在于，所述氢氧化镁为化学法或矿物法制得的氢氧化镁，粒径为0.5～5微米，表面经过硅烷偶联剂处理。5.如权利要求1所述的导热尼龙工程塑料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯基接枝物或共聚物。6.如权利要求4所述的导热尼龙工程塑料，其特征在于：所述增韧剂为聚乙烯接枝马来酸酐(PE-MAH)、聚乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-MAH)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-MAH)、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉进成，刘典典，官炳荣，官炳桂，
申请(专利权)人：惠州市华聚塑化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44