[发明专利]一种阻燃导热抗静电尼龙66复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种阻燃导热抗静电尼龙66复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙(PA)产量现居于工程塑料首位，由于其具有优良的力学性能和较好的耐磨性能，优异的耐油性和耐溶剂性，同时又具备耐腐蚀、自润滑及良好的加工性能等优点，目前已广泛的应用于电器行业、机械工程、电气工程、汽车行业及航空等相关领域。但是尼龙属于绝缘体，其表面电阻高于1016Ω，抗静电性能差，在应用过程中容易积累点和产生静电，而且尼龙的导热系数一般为0.25W/(m·K)，这也限制了其在有散热、导热需求等领域的应用，随着以塑代钢在电子电器等领域的广泛推广，尤其是LED的需求迅速扩大，同时，由于电子电器领域通常都要求较高的防火等级，因此对使用的材料会有更高的要求，要求所用的材料同时具备一定的阻燃性能、导热性能、抗静电性能及较高机械强度的特点，这就限制了塑料在这些领域的应用。

尼龙66以其优良的力学性能和较好的耐磨性能，优异的耐油性和耐溶剂性等特点已广泛的替代金属应用领域，同时在聚合物中具有良好阻燃性能、较高导热系数和较低表面电阻，为电子电器行业等行业材料提供了新的选择，然而现有尼龙66的阻燃性能、导热性能和抗静电性能比较差，从而限制其运用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种阻燃导热抗静电尼龙66复合材料及其制备方法，旨在解决现有尼龙66的阻燃性能、导热性能和抗静电性能比较差，从而限制其运用的问题。

本发明是这样实现的，一方面，提供了一种高阻燃性能、高导热性能及抗静电性能强的阻燃导热抗静电尼龙66复合材料，包括如下重量百分比的组分：

其中，所述导热粉为由所述偶联剂处理过的导热粉。

具体地，由所述偶联剂对所述导热粉进行处理的步骤如下：

(1)将占导热粉重量0.1-2％的钛酸酯偶联剂用无水溶剂稀释，然后把稀释后的偶联剂加入到导热粉中，加热并高速搅拌，混合1-2h后溶剂完全挥发，得到钛酸酯偶联剂改性的填料；

(2)将占导热粉重量0.5-3％的硅烷偶联剂，在水中乳化20-50min，再将该乳化后的硅烷偶联剂加入到钛酸酯偶联剂改性的填料中高速搅拌，混合20-50min后放入烘箱中在80-100℃下干燥至恒重，除去游离水，然后将烘箱温度升高至100-120℃，再次干燥至恒重，使导热粉表面与偶联剂中的羟基缩合；

(3)将占导热粉重量0.5-1％的MAH-g-PPW完全溶解在二甲苯中，加入到经硅烷偶联剂改性的填料中，加热并高速搅拌，待溶剂完全挥发后，得到最终处理后的导热粉。

具体地，所述导热粉为三氧化二铝、氧化镁、氮化硼或氮化铝中的任一种和硅灰石或者碳化硅的混合填料。

具体地，所述抗静电剂为石墨或导电碳纤维。具体地，所述抗氧剂为三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯晴和三(2,4-二叔丁基苯酯)按照重量比1：1复配得到。

具体地，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

具体地，所述成核剂为长链羧酸钠盐或长链羧酸钙盐。

具体地，所述阻燃剂为溴化环氧树脂阻燃剂、氢氧化镁阻燃剂或氢氧化铝阻燃剂。

另一方面，提供了一种阻燃导热抗静电尼龙66复合材料制备方法，包括以下步骤：

(1)称取配方组分

按照权利要求1所述的阻燃导热抗静电尼龙66复合材料配方分别称取所述PA66树脂、阻燃剂、导热粉、抗静电剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、偶联剂、成核剂；

(2)制备第一混合物

将步骤(1)中称取的所述PA66树脂和阻燃剂混合均匀，使所述阻燃剂包覆所述PA66树脂，得到第一混合物；

(3)制备第二混合物

将步骤(1)中称取的所述导热粉、抗静电剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂、偶联剂、成核剂以及步骤(2)中得到的第一混合物倒入搅拌桶中充分搅拌，得到第二混合物；

(4)熔融挤出

将步骤(3)中得到的所述第二混合物投入双螺杆挤出机中，经熔融挤出、造粒，得到阻燃导热抗静电尼龙66复合材料，双螺杆挤出机的工艺条件为：一区温度160-180℃、二区温度235-250℃、三区温度235-250℃、四区温度235-250℃、五区温度235-250℃、六区温度190-210℃、七区温度190-210℃、八区温度190-210℃；螺杆转速300-400r/min。