[发明专利]一种高流动高白度导热尼龙复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于尼龙复合材料领域，具体涉及一种高流动高白度导热尼龙复合材料及 其制备方法。

背景技术

导热高分子复合材料是由热的不良导体-有机高分子和导热填料按一定的方式加 工而成的功能性复合材料。常用的导热填料按颜色可分为三大类：第一类，氧化铝、氧化锌、 氧化镁、氮化铝、氮化硅等；第二类，石墨、碳纤维、碳纳米管等；第三类，铜粉、银粉、铝粉等。

其中，导热填料由于有不同种类、不同形状可以满足一般高分子导热材料的要求 而在导热复合材料中得到应用。但是，为了得到高导热复合材料，各种导热填料和不同形状 的填料加入高分子材料中，增加填充体积，往往导致聚合物导热材料出现耐热性、流动性非 常差，并且不可以调配颜色。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有优良导热、高流动、耐热能调配颜色的尼龙复合材 料，并提供了适合工业化生产的制备方法。

一种高流动高白度导热尼龙复合材料，按质量分数计，其配方如下：尼龙100份、纳 米功能材料0.3-0.8份、氮化物导热填料50-95份、抗氧剂0.3-0.8、表面处面理剂2.0-4.5 份、润滑剂3-5份，溶剂28-60份。

其中，所述纳米功能材料选择气相法纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳 米氧化锌中的至少一种。

其中，所述氮化物导热填料为氮化铝、氮化镁、氮化硅中的至少一种。

一种高流动高白度导热尼龙复合材料的制备方法，其步骤如下：

（1）将所述的表面处理剂与溶剂混合，将所得的混合溶液喷淋到低速搅拌的纳米功能 材料上，喷淋完成后，再高速搅拌，最后放入烘箱内，待溶剂蒸发后，即得到处理的纳米功能 材料；

（2）将上述所剩余的混合溶液按质量比分别喷淋到球型和晶须型氮化物导热填料上， 且按上述方法处理，只是处理晶须时不再高速搅拌；

（3）将所述的尼龙、抗氧剂、润滑剂、部分球形导热填料及纳米功能材料高速混合后得 到混合料，再将混合料通过中强剪切挤出机造粒；

（4）将所述共混挤出的粒料与剩余球形和晶须型氮化物导热填料混合均匀，再通过剪 切适中的挤出机造粒，即得到高流动高白度导热尼龙复合材料；

所述步骤（3）中喂料速度与切粒速度来调节切粒的长径比为8-15。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过加入功能纳米材料和低粘度尼龙的两次造粒，很大程度上提高了高填充导 热尼龙的流动性，改善了结晶和导热填料的分散性，高热率与同类填充量的产品相比提高 了0.15w/m.k；加入经表面处理且添加不同形状的氮化物导热填料，树脂基材料形成了良好 的导热网，不仅在不增加填充份数的情况下，导热系数提高了，还解决了颜色单一问题。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

实施例1:

按照质量分数计，称取以下原料：相对粘度2.4的PA660份、相对粘度2.4的PA6640份、 纳米氧化硅0.3份、10μm的球形氮化铝20份、长径比为20的晶须氮化铝20份、抗氧剂1098和 168复配0.3份、单烷氧基焦磷脂型钛酸酯偶联剂2份、EBS和氧化聚乙烯3份，异丙醇28份;

将所述单烷氧基焦磷脂型钛酸酯偶联剂2份与异丙醇28份混合搅拌，将所得的混合溶 液三十分之一喷淋到低速搅拌的纳米氧化硅上，喷淋完成后，再高速搅拌，最后放入设置温 度为95℃的烘箱内，待溶剂蒸发后，即得到处理的纳米纳米氧化硅；

将上述所剩余的混合溶液二分之一喷淋到球型氮化铝和另外二分之一喷淋到晶须型 氮化铝上，且按上述方法处理，只是处理晶须时不再高速搅拌；

将所述的PA6、抗氧剂、润滑剂、纳米氧化硅及10份的球形氮化铝高速混合后，即得到混 合料，再将混合料通过中强剪切挤出机造粒，通过控制喂料速度与切粒速度来调节切粒的 长径比为8-15；熔融挤出工艺参数如表1所示。

将所述共混挤出的颗粒与剩余的10份球形氮化铝和晶须氮化铝混合均匀，再通过 剪切适中的挤出机造粒，即得到高流动高白度导热尼龙复合材料，熔融挤出工艺参数如表2 所示。

实施例2：