一种阻燃导热高强度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阻燃导热高强度尼龙复合材料及其制备方法。尼龙复合材料包括重量份数的：尼龙树脂40‑55份；导热填料20‑30份；增强材料5‑15份；复配阻燃剂10‑15份；增韧剂2‑5份；润滑剂0.5‑1.5份；复配抗氧剂0.1‑0.3份；成核剂0.05‑0.2份。制备方法将除增强材料外的其它材料先高速混合均匀，再将混合材料和增强材料分别投入双螺杆挤出机的主、侧喂料口，最终成型。本发明专利技术通过配方的改良，能够解决现今导热尼龙因填充无机物过多而导致阻燃导热尼龙强度低的技术问题，开发出具备良好阻燃性能、导热性能及高强度的尼龙复合材料，使得由尼龙复合材料制成的LED灯具使用安全大大提高。

A flame retardant and heat conduction high strength nylon composite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃导热高强度尼龙复合材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，特别是指一种阻燃导热高强度尼龙复合材料及其制备方法。
技术介绍
LED灯能否工作稳定，与灯体本身散热好坏有很大关系。如果LED灯体不能很好散热，除LED发光效率大大降低外，其寿命也会大大缩短。早期，LED散热器多数使用的是金属基或者陶瓷基材料，但是目前已被质地更轻、加工更简单和价格更便宜的尼龙为主的导热塑料所替代。不过，为了到达良好的导热效果，往往需要在尼龙填充入大量导热填料；此外，为了防止LED灯在短路、电流过载或过热等情况下引起火灾危险，又往往需要在尼龙中填充一定量阻燃剂；而导热填料和阻燃剂的添加，使得导热尼龙强度大大减低。因而，目前多数的做法是填充纤维，来使提升阻燃导热尼龙的强度。不过，使用的纤维一般为无机增强材料，对基体树脂相容性比较差；因而仅单独使用纤维增强材料，对导热尼龙强度提高的空间比较局限。进一步增加玻纤填充量，往往是进一步提高导热尼龙强度的方法，但是基本上牺牲了导热尼龙的韧性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种阻燃导热高强度尼龙复合材料及其制备方法，以解决现今导热尼龙因填充无机物过多而导致阻燃导热尼龙强度低的技术问题，开发出具备良好阻燃性能、导热性能及高强度的尼龙复合材料。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种阻燃导热高强度尼龙复合材料，包括以下重量份数的原料：尼龙树脂40-55份；导热填料20-30份；增强材料5-15份；复配阻燃剂10-15份；增韧剂2-5份；润滑剂0.5-1.5份；复配抗氧剂0.1-0.3份；成核剂0.05-0.2份。所述尼龙树脂包括尼龙6、尼龙46、尼龙66中的至少一种。所述导热填料包括石墨烯、氧化铝、氢氧化镁、氧化镁中的至少一种。所述增强填料包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维中的至少一种。所述复配阻燃剂由溴系阻燃剂和锑系协效阻燃剂混合制成；其中，溴系阻燃剂包括十溴二苯乙烷、溴化环氧、溴化苯乙烯中的至少一种，锑系协效阻燃剂包括三氧化锑、三氧化锑母粒中的至少一种。所述增韧剂包括乙烯丙烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐中的至少一种。所述润滑剂包括聚乙烯蜡、乙撑双脂肪酸酰胺、硅酮母粒、季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种。所述复配抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂混合制成；其中，主抗氧剂包括主抗氧剂1010、主抗氧剂1076中的至少一种，辅抗氧剂包括辅抗氧剂626、辅抗氧剂168中的至少一种。所述成核剂包括滑石粉、褐煤酸钙盐、二氧化硅中的至少一种。一种阻燃导热高强度尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将尼龙树脂、导热填料、复配阻燃剂、增韧剂、润滑剂、复配抗氧剂和成核剂通过高速混合机高速混合均匀，得到混合材料；步骤二、将混合材料加入双螺杆挤出机的主喂料口、增强材料加入双螺杆挤出机的侧喂料口，经熔融、挤出、冷却、干燥、切粒成粒料。所述双螺杆挤出机螺筒各分区温度设定为180-250℃，螺杆转速为350rpm。采用上述技术方案后，本专利技术通过配方的改良，能够解决现今导热尼龙因填充无机物过多而导致阻燃导热尼龙强度低的技术问题，开发出具备良好阻燃性能、导热性能及高强度的尼龙复合材料，使得由尼龙复合材料制成的LED灯具使用安全大大提高。此外，当采用石墨烯和氢氧化镁作为复配导热材料时，成型产品的导热性能将大大提高；而玻璃纤维与褐煤酸钙盐的共同作用，能够使成型产品的强度大大提高。具体实施方式为了进一步解释本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本专利技术进行详细阐述。本专利技术为一种阻燃导热高强度尼龙复合材料，包括以下重量份数的原料：尼龙树脂40-55份；导热填料20-30份；增强材料5-15份；复配阻燃剂10-15份；增韧剂2-5份；润滑剂0.5-1.5份；复配抗氧剂0.1-0.3份；成核剂0.05-0.2份。上述尼龙树脂包括尼龙6、尼龙46、尼龙66中的至少一种。上述导热填料包括石墨烯、氧化铝、氢氧化镁、氧化镁中的至少一种。通过石墨烯和氢氧化镁协同作用，使得尼龙复合材料内部形成高度有效导热网络，使得尼龙复合材料具备良好导热能力。上述增强填料包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维中的至少一种。上述复配阻燃剂由溴系阻燃剂和锑系协效阻燃剂混合制成；其中，溴系阻燃剂包括十溴二苯乙烷、溴化环氧、溴化苯乙烯中的至少一种，锑系协效阻燃剂包括三氧化锑、三氧化锑母粒中的至少一种。随着溴锑复配阻燃剂的加入，使得尼龙复合材料具备了良好阻燃性能，阻燃级别到达了V0。上述增韧剂包括乙烯丙烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐中的至少一种。上述润滑剂包括聚乙烯蜡、乙撑双脂肪酸酰胺、硅酮母粒、季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种。上述复配抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂混合制成；其中，主抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076中的至少一种，辅抗氧剂包括抗氧剂626、抗氧剂168中的至少一种。上述成核剂包括滑石粉、褐煤酸钙盐、二氧化硅中的至少一种。当玻璃纤维和褐煤酸钙盐共同作用时，尼龙复合材料强度大大提高并且具有较好韧性，有效改善了阻燃导热尼龙复合材料普遍存在较低强度的问题。本专利技术还包括一种阻燃导热高强度尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将尼龙树脂、导热填料、复配阻燃剂、增韧剂、润滑剂、复配抗氧剂和成核剂通过高速混合机高速混合均匀，得到混合材料；步骤二、将混合材料加入双螺杆挤出机的主喂料口、增强材料加入双螺杆挤出机的侧喂料口，经熔融、挤出、冷却、干燥、切粒成粒料。上述双螺杆挤出机螺筒各分区温度设定为180-250℃，螺杆转速为350rpm。以下通过具体的实施例和对比例来说明本专利技术的技术效果。实施例1(1)按重量份称取各组分：尼龙6：49.5份，石墨烯：15份，氢氧化镁：8份，玻璃纤维：10份，溴化苯乙烯：9份，三氧化二锑：3份，乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐：2.4份，聚乙烯蜡：0.4份，硅酮母粒：0.4份，抗氧剂1098：0.1份，抗氧剂626：0.1份；(2)将玻纤以外的原料在高混机中混合均匀后，玻纤从侧喂料口喂入，通过挤出机熔融挤出，挤出温度在180-250℃，螺杆转速为350rpm，然后冷却、干燥、切粒成粒料即得产品。实施例2(1)按重量份称取各组分：尼龙6：49.5份，石墨烯：15份，氢氧化镁：8份，玻璃纤维：12份，溴化苯乙烯：9份，三氧化二锑：3份，乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐：2.4份，聚乙烯蜡：0.4份，硅酮母粒：0.4份，抗氧剂1098：0.1份，抗氧剂626：0.1份；(2)将玻纤以外的原料在高混机中混合均匀后，玻纤从侧喂料口喂入，通过挤出机熔融挤出，挤出温度在180-250℃，螺杆转速为350rpm，然后冷却、干燥、切粒成粒料即得产品。实施例3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃导热高强度尼龙复合材料，其特征在于包括以下重量份数的原料：尼龙树脂40-55份；导热填料20-30份；增强材料5-15份；复配阻燃剂10-15份；增韧剂2-5份；润滑剂0.5-1.5份；复配抗氧剂0.1-0.3份；成核剂0.05-0.2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻燃导热高强度尼龙复合材料，其特征在于包括以下重量份数的原料：尼龙树脂40-55份；导热填料20-30份；增强材料5-15份；复配阻燃剂10-15份；增韧剂2-5份；润滑剂0.5-1.5份；复配抗氧剂0.1-0.3份；成核剂0.05-0.2份。


2.如权利要求1所述的一种阻燃导热高强度尼龙复合材料，其特征在于：
所述尼龙树脂包括尼龙6、尼龙46、尼龙66中的至少一种。


3.如权利要求1所述的一种阻燃导热高强度尼龙复合材料，其特征在于：
所述导热填料包括石墨烯、氧化铝、氢氧化镁、氧化镁中的至少一种。


4.如权利要求1所述的一种阻燃导热高强度尼龙复合材料，其特征在于：
所述增强填料包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维中的至少一种。


5.如权利要求1所述的一种阻燃导热高强度尼龙复合材料，其特征在于：
所述复配阻燃剂由溴系阻燃剂和锑系协效阻燃剂混合制成；其中，溴系阻燃剂包括十溴二苯乙烷、溴化环氧、溴化苯乙烯中的至少一种，锑系协效阻燃剂包括三氧化锑、三氧化锑母粒中的至少一种。


6.如权利要求1所述的一种阻燃导热高强度尼龙复合材料，其特征在于：
所述增韧剂包括乙烯丙烯共聚物接...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明辉，朱云超，万勇军，张伟强，李少钦，邹怿聃，
申请(专利权)人：中广核瑞胜发厦门新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35