[发明专利]一种无卤阻燃绝缘导热尼龙及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料制备技术领域，具体地说是一种无卤阻燃绝缘导热尼龙及其制备方法。

背景技术

导热高分子材料作为一类新型的具有良好综合性能的导热材料，在许多方面已经替代传统的金属和陶瓷，广泛应用于电子、LED照明、汽车、机械等领域。导热高分子材料因其导热、耐腐蚀、良好的冲击性能、加工方便等优势在现代高科技领域发回着重要作用。现有导热高分子材料主要是填充型导热绝缘聚合物，是指将导热绝缘无机填料粒子掺混到绝缘树脂中，提高聚合物的导热性能，保留其电绝缘性。

在普通导热塑料的生产制造中使用螺杆机进行挤出和注塑加工。由于目前多数导热填料是高硬度的陶瓷粉体，如氧化铝、碳化硅、氮化铝、氧化镁等，而且添加量高，如果再添加阻燃剂，填充量很大，这就给导热塑料的加工带来很大困难，以及造成导热塑料机械性能严重下降，而且传统方式对设备带来严重的磨损，极大地限制了导热塑料的配制范围。

因此，寻找一种能够降低对加工设备磨损、同时具备较好的机械性能的阻燃导热工程塑料的制备方法，对拓展绝缘导热塑料的应用，延长机械加工设备寿命，推广LED光源照明新时代等有实际意义。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供了一种无卤阻燃绝缘导热尼龙。

本发明的另一目的在于提供上述无卤阻燃绝缘导热尼龙的制备方法。

本发明为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：

一种无卤阻燃绝缘导热尼龙，包括重量份数的以下组分：

尼龙：100份；

氧化镁：50～150份；

氢氧化镁：100～150份；

其他加工助剂：0～5份。

本发明一种无卤阻燃绝缘导热尼龙的优选配方如下：包括重量份数的以下组分：

尼龙：100份；

氧化镁：75～120份；

氢氧化镁：100～150份；

其他加工助剂：0～5份。

优选地，上述配方中还包括硅灰石纤维：5～30份。硅灰石纤维属于无机填料，对导热基本没有影响，但能够起到明显的补强作用，进一步提高尼龙的机械性能。

优选地，所述其他加工助剂包括抗氧剂、润滑剂和热稳定剂，所述抗氧剂、润滑剂和热稳定剂的质量比为2:1:2。

优选地，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺，所述热稳定剂为N,N′-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二酰胺；其中，[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、乙撑双硬脂酰胺和N,N′-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二酰胺的质量比为1:1:2:1。

优选地，所述尼龙为聚酰胺6，相对粘度为2.0-2.8。

优选地，所述氧化镁经过氨基硅烷偶联剂表面包覆活化处理，粒径在5～100微米。

优选的，所述氢氧化镁经过氨基硅烷偶联剂表面包覆活化处理，粒径在2～20微米。

优选地，所述硅灰石纤维的长径比为10～20:1。

本发明的另一目的在于公开一种上述无卤阻燃绝缘导热尼龙的制备方法，采用具备主加料口与侧面加料口的同向双螺杆挤出机，包括以下步骤：

(1)按照配方取料；

(2)将尼龙干燥处理后，加入氢氧化镁和其他加工助剂，搅拌均匀，从主加料口加入同向双螺杆挤出机；同时，将氧化镁和硅灰石纤维从侧面加料口加入同向双螺杆挤出机；在挤出温度为225～260℃、螺杆转速为200～260r/min的条件下挤出得到无卤阻燃绝缘导热尼龙。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)针对现有导热填料要达到理想的导热系数，添加量高且机械性能严重下降的问题，本发明针对导热填料氧化镁，添加氢氧化镁作为阻燃剂，不仅使尼龙达到无卤阻燃的效果，还与氧化镁起到了相互协同阻燃导热的作用，降低了填料的添加量，使材料保持较好的机械性能。

(2)本发明制备方法中，具有较高硬度、容易磨损的氧化镁和硅灰石纤维从挤出机侧面加料口加入，减少了原料对设备的直接磨损，较好保持了硅灰石纤维的长径比，最终产品颜色浅，具有较好的综合性能。

附图说明

图1是本发明中具备主加料口与侧面加料口的同向双螺杆挤出机的结构示意图。

具体实施方式