一种导热聚酰胺复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子复合材料技术领域，公开了一种导热聚酰胺复合材料及其制备方法。本发明专利技术公开的导热聚酰胺复合材料包括以下组分和重量份：20～40份PA树脂、58.2～77.4份导热填料、0.2～0.3份抗氧剂、0.5～0.7份偶联剂、0.5～0.7份液体助剂、0.2～0.4份润滑剂和0.3～0.6份加工助剂。本发明专利技术公开的导热聚酰胺复合材料的制备方法包括以下步骤：1)将0.5～0.7份偶联剂与0.5～0.7份液体助剂混合，加入到干燥的58.2～77.4份导热填料中，在高混机中搅拌30分钟，100℃干燥3h后备用；2)将干燥的20～40份PA树脂、0.2～0.3份抗氧剂、0.2～0.4份润滑剂、0.3～0.6份加工助剂和步骤1)得到的混合物，放入高速混合机中，搅拌15分钟，放入挤出机中挤出造粒。本发明专利技术的复合材料具有导热性、低密度、良好的加工性、低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子复合材料
，涉及ー种导热聚酰胺复合材料及其制备方法。
技术介绍
塑料虽然具有绝缘、质轻、容易成型加工等优点，但是当塑料用于电脑、显示器框体、电子电器元件等方面时，由于塑料的导热率比较低，难以将热量导出，积累的热量对电子器件运行的稳定性有不利的影响。为了解决这个问题，导热塑料进入了人们的视野，导热塑料就是以具有导热性能的氧化铝、碳化硅、氮化铝、石墨、碳纳米管等作为填料，热塑性或者热固型树脂作为基体形成的复合材料。聚酰胺(PA)是指分子链中含有酰胺基团重复结构单元的一类聚合物，主要由ニ元胺和ニ元酸缩聚或者己内酰胺开环聚合而成，为韧性角状半透明或者乳白色结晶性树脂，机械强度高，耐热、耐磨、耐油、耐弱酸、耐碱、电绝缘性 好、自熄性、无毒、耐候性好，而且PA的流动性比较好，这点对于高填充材料特别重要。关于导热填料方面，日本学者曾经以金属粉为填料填充聚氯こ烯和环氧树脂，导热系数有所提升，但是因为金属容易受到腐蚀而且导电，所以没有得到实际应用；也有人研究导热石墨和碳纳米管作为导热填料填充树脂，这些填料的成本较高，而且对树脂其他性能的影响较大。专利申请号200780011249. 0公开了利用PA6，6为树脂基体，氧化铝为填料的导热PA的制备，由于氧化铝的导热率并不高，所以该方法公开的导热PA的导热系数并不高，此外，材料的力学性能也不高。Cool Polymer公司有关于PA46的产品，不过PA46价格比较高，其他公司也有关于PA6和PA66导热产品，但是导热系数与力学性能都不高。
技术实现思路
为了克服高填充体系的缺点，本专利技术的目的是提供ー种具有较高导热性能、较好的力学性能以及加工性能的填充型导热聚酰胺复合材料；该复合材料具有导热性、低密度、良好的加工性、低成本，可用于便携式电子设备、LED灯、变压器外壳等。本专利技术的另ー个目的是提供ー种上述导热聚酰胺复合材料的制备方法。本专利技术的技术方案如下本专利技术提供了ー种导热聚酰胺复合材料，该复合材料包括以下组分和重量份PA 树脂20 40 份，导热填料58. 2 77. 4份，抗氧剂0.2 0.3份，偶联剂0.5 0.7份，液体助剂0.5 0.7份，润滑剂0.2 0.4份，加工助剂0.3 0.6份。所述的PA树脂为挤出级具有较好流动性的PA6树脂。所述的导热填料选自导热碳化硅、导热氧化铝、导热石墨或导热氮化铝中的ー种或几种；其中导热氧化铝或者导热碳化硅为主，导热石墨和导热氮化铝少量添加。所述的抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类辅助抗氧剂的复配，进ー步选自抗氧剂N，N’-双-(3-(3，5-ニ叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己ニ胺(抗氧剂1098)与抗氧剂三亚磷酸酯(抗氧剂168)或者抗氧剂4，4’ _亚基ニ膦酸-四酷(抗氧剂PEPQ)的复配。所述的偶联剂选自钛酸酯类或硅烷类偶联剂，进ー步选自异丙基三硬酯酸钛酸酯(TTS)或Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH550)。所述的液体助剂为市售白油。所述的润滑剂选自硅酮或者N，N’ -こ撑双硬脂酰胺(EBS)。 所述的加工助剂选自中等分子量树脂混合物或者脂肪酸酷混合物，优选为STRUKT0L的TR065 (中等分子量树脂混合物)或TR044 (脂肪酸酷混合物)。本专利技术还提供了ー种上述导热聚酰胺复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤I)将0. 5 0. 7份偶联剂与0. 5 0. 7份液体助剂混合，加入到干燥的58. 2 77. 4份导热填料中，在高混机中搅拌30分钟，100°C干燥3h后备用；2)将干燥的20 40份PA树脂、0. 2 0. 3份抗氧剂、0. 2 0. 4份润滑剤、0. 3 0. 6份加工助剂和步骤I)得到的混合物，放入高速混合机中，搅拌15分钟，放入挤出机中挤出造粒。所述的步骤I)中的偶联剂和液体助剂的加入方式为喷酒。所述的干燥的PA树脂是指将PA树脂在温度为100°C干燥4h。所述的干燥的导热填料是指将导热填料在温度为100°C干燥4h。所述的挤出机为双螺杆挤出机，各段温度分别为170 190°C，210 230°C，230 250°C，240 260°C，240 260°C，240 260°C，机头为 230 250°C。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和有益效果I、本专利技术采用高流动性的基体树脂，体系可加工性好,机械性能下降不多。2、本专利技术采用廉价的导热填料，材料成本降低。3、本专利技术的复合材料具有导热性、低密度、良好的加工性、低成本，可用于便携式电子设备、LED灯、变压器外壳等方面。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术作进ー步的说明。实施例Iー种PA导热材料，按重量分数，由下列组分组成PA6 (挤出级、流动性好)40份导热碳化娃58.2份抗氧剂10980.1份抗氧剂1680.2份偶联剂KH5500.5份润滑剂EBS0.2份加工助剂TR0650.3份白油0.5份 (I)将40份PA6在100°C下干燥4h，将58. 2份导热碳化硅在100°C下干燥4h ；(2)将干燥好的58. 2份导热碳化硅放入高混机中，将0. 5份偶联剂与0. 5份白油的混合物以喷洒的方式，加入到在高速混合机中的58. 2份导热碳化硅中，高速混合30分钟，在100°C下干燥3h后待用；(3)将40份干燥好的PA6、0. I份抗氧剂1098,0. 2份抗氧剂168,0. 2份EBS,0. 3份加工助剂TR065以及步骤2得到的混合物，放入到高速混合机中，在室温下混合15分钟；(4)将步骤(3)所得的混合料加入到双螺杆挤出机中，螺杆I 6区温度分别为180 200°C，210 230°C，220 240°C，230 240°C，220 240°C，230 240°C，机头为230 240°C ;挤出造粒。得到的粒子100°C下干燥3h后注塑成样件，备测，注塑机的温度为 230 280°C。样品力学性能按以下标准测试，结果如表I所示该复合材料不仅具有较高的导热系数，也具有较高的热变形温度以及较好的机械性能。表I权利要求1.一种导热聚酰胺复合材料，其特征在于该复合材料包括以下组分和重量份 PA树脂20 40份， 导热填料58. 2 77. 4份， 抗氧剂O. 2 O. 3份， 偶联剂O. 5 O. 7份， 液体助剂O. 5 O. 7份， 润滑剂O. 2 O. 4份， 加工助剂O. 3 O. 6份。2.根据权利要求I所述的导热聚酰胺复合材料，其特征在于所述的PA树脂为挤出级具有较好流动性的PA6树脂；所述的导热填料选自导热碳化硅、导热氧化铝、导热石墨或导热氮化铝中的一种或几种。3.根据权利要求I所述的导热聚酰胺复合材料，其特征在于所述的抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类辅助抗氧剂的复配，进一步选自抗氧剂N，N’ -双-(3- (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺与抗氧剂三亚磷酸酯或者抗氧剂4，4’ _亚基二膦酸-四酯的复配。4.根据权利要求I所述的导热聚酰胺复合材料，其特征在于所述的偶联剂选自钛酸酯类或硅烷类偶联剂，进一步选自异丙基三硬酯酸钛酸酯或Y -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基娃烧。5.根据权利要求I所述的导热聚酰胺复合材料，其特征在于所述的液体助剂为白油。6.根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热聚酰胺复合材料，其特征在于：该复合材料包括以下组分和重量份：PA树脂？？？？？？？？？？？？20～40份，导热填料？？？？？？？？？？58.2～77.4份，抗氧剂？？？？？？？？？？？？0.2～0.3份，偶联剂？？？？？？？？？？？？0.5～0.7份，液体助剂？？？？？？？？？？0.5～0.7份，润滑剂？？？？？？？？？？？？0.2～0.4份，加工助剂？？？？？？？？？？0.3～0.6份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭雪晴，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：