[发明专利]一种纳米导电导热复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米导电导热复合材料及其制备方法。

背景技术

塑料工业是20世纪以来的一个朝阳行业，主要在于应用范围广，容易多次重复使用而被人民接受。

尼龙是聚酰胺的统称，是五大通用工程塑料中产量最大、品种最多、应用最广、综合性能最优良的挤出树脂。在聚酰胺树脂中，尼龙6和尼龙66的产量与消耗量最大，约占总聚酰胺的90％左右，尼龙主要在力学、化学、热学性能等方面有突出的特点。

近年来，导热导电复合材料逐渐被开发，但是价格高昂、加工比较困难，所以采用新的材料已经迫在眉睫，随着石墨烯的性能逐渐显现，其耐热导电性能也被多数材料利用，但是由于纳米材料的容易团聚，在材料中挤塑很难显示出纳米特性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种纳米导电导热复合材料，包括以下质量份数的原料：

优选的，尼龙6母粒为石墨烯母粒。

优选的，石墨烯母粒由以下组分组成：尼龙695-98份，石墨烯2-3份。

优选的，石墨烯母粒由以下方法制备：(1)、将石墨加入到强氧化硅烷的溶液中，加热，搅拌至均匀成液体，搅拌速度可以为400-600RPM；(2)、将溶液通过加速至50-100m/s，其中可以通过高压加速；(3)、由步骤(2)获得的高速液体进入高速超声雾状切粒对撞设备；(4)、由步骤3射出的乳液进入到己内酰胺的乳液中，搅拌，加入催化剂，加压合成即得。

优选的，本发明还可包括偶联剂，具体可为铝酸酯和/或钛酸酯。

优选的，所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂或亚磷酸酯抗氧剂。

优选的，所述的抗氧剂为B215、B225和B900中的一种或多种的混合物。

本发明中石墨烯制造采用以下方式：1、将石墨加入到强氧化硅烷的溶液中，加热，高速搅拌，至均匀成液体；2、将溶液通过高压加速至50-100m/s；3、由步骤2获得的高速液体进入高速超声雾状切粒对撞设备，制造出胶状纳米溶液。

本发明中石墨烯母粒可由如下方式制备：1、在高压釜中加入已内酰胺、催化剂、上述胶状纳米溶液；2、加热、加压、搅拌，待形成长链聚合物，挤出形成颗粒。

优选的，所述的增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一种或多种的混合物。

所述的受阻酚抗氧剂可为1076、168、264和1010中的一种或多种。

所述的润滑剂为EBS、硬脂酸镁、硬脂酸钙、PE蜡和硅酮粉中的一种或多种。

一种纳米导电导热复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)、混合：将尼龙6、尼龙6母粒、增韧剂、抗氧剂、润滑剂在搅拌机中混合均匀，放入主喂料口；(2)、通过双螺杆挤塑成型即可。

优选的，所述双螺杆为平行双螺杆。

优选的，所述的双螺杆长径比为48：1。

优选的，所述的双螺杆加工温度为215-245℃。

优选的，尼龙6母粒为石墨烯母粒。

本发明还提供一种石墨烯母粒的制备方法，包括以下步骤：(1)、将石墨加入到强氧化硅烷的溶液中，加热，搅拌至均匀成液体；(2)、将溶液通过高压加速至50-100m/s；(3)、由步骤(2)获得的高速液体进入高速超声雾状切粒对撞设备；(4)、由步骤3射出的乳液进入到己内酰胺的乳液中，搅拌，加入催化剂，加压合成即得。

优选的，所述催化剂为碱性催化剂。

优选的，所述碱性催化剂为氢氧化钠或己内酰胺钠。

本发明的有益效果是：本发明制备的复合材料具有优异的性能。解决了石墨烯的团聚，同时给出了一种纳米石墨烯的工业制备方法。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1：

一种纳米导电导热复合材料及其制备，其配方组成如下表：

表1：一种纳米导电导热复合材料及其制备的配方组成

实施例2：

表2：一种纳米导电导热复合材料及其制备的配方组成