[发明专利]导热耐高温聚酰胺复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种导热耐高温聚酰胺复合材料及其制备方法，导热耐高温聚酰胺复合材料的生产原料包括：0‐80份脂肪族二元酸、0‐80份芳香族二元酸、20‐80份脂肪族二元胺、5‐100份纳米级石墨烯水溶液、0.1‐0.4份封端剂、0.01‐0.06份催化剂和30‐160份去离子水。本发明通过在耐高温聚酰胺的聚合过程中加入纳米级石墨烯水溶液，使得纳米级的石墨烯在耐高温聚酰胺分子链间均匀分散，使得所制产品具有良好的导热性能和热力学性能，而且纳米级石墨烯具有很好的热稳定性，从而改善了产品的应用范围。另外，人们还可以根据实际应用中的导热要求，灵活调整所制产品中的纳米级石墨烯含量，从而满足实际应用的要求。

技术领域

本发明属于高分子材料合成技术领域，具体涉及一种导热耐高温聚酰胺复合材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺，俗称尼龙，是指高分子链上具有酰胺基(‐CONH‐)重复结构单元的聚合物，由于具有高强度、耐磨、自润滑、耐油和耐化学腐蚀等优良的综合性能，以及较佳的性能价格比，自20世纪80年代以来，随着汽车和电子电器产业的快速增长，使得聚酰胺的产能急剧增加，成为用量最大、应用范围最广的工程塑料。近年来，除PA6和PA66等主要品种稳步增长外，PA11、PA12、PA46和一些半芳香族聚酰胺作为特殊应用，其重要性也正在增加，现在全世界聚酰胺每年的产量超过130×10⁴t，在工程塑料中占有越来越重要的地位。其中PA46和半芳香族聚酰胺由于其较高的酰胺键密度和/或含有苯环等芳香结构，较PA66和PA6等常规的脂肪族聚酰胺具有更高的熔点、优异的耐热性、耐久性、耐药品性和更高的热变形温度，使其成为可以满足汽车、机械、电子或电气工业耐热要求的特种工程塑料。

导热塑料是指具有较好导热性能的塑料，主要应用在LED照明、汽车或加热/冷却/制冷等领域。目前导热塑料主要是利用导热填料对高分子基体材料进行均匀填充，以提高其导热性能，而导热性能的好坏通过导热系数(单位：W/m˙k)来衡量。与常规的导热材料铝相比，导热塑料的质量轻，其重量仅为铝材料的一半，从而极大地改善了灯具安装和运输困难等缺点，导热塑料在绝缘和耐高压测试方面具有绝对的优势，导热塑料设计自由，可生产形状复杂的制件，使得具有加工方便、一次成型、无需后加工、密度小和成本低等优点。所以导热塑料越来越受到人们的重视，其中导热聚酰胺具有价格低、导热系数高和热辐射性能优越等特点，使得其在所有导热塑料中应用最为广泛，尤其是新兴的LED照明灯领域，高端产品基本都是用导热聚酰胺做散热材料的。

但是目前的导热聚酰胺生产均是在聚酰胺基体中添加氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼或碳化硅等高导热填料，由于聚酰胺本身的导热系数较低，纯树脂的导热系数一般在0.3(W/m˙K)左右，要达到导热聚酰胺0.5‐1.1(W/m˙K)的导热系数，高导热填料的含量要高达50％甚至更高，即使是耐高温聚酰胺允许较高的温差从而提高热传导效率，高导热填料的含量亦在40％以上。如此高的添加量，使得产品的流动性很差，导致制件表面粗糙，从而影响美观，另外，这些高导热填料目数很高，在加工过程中很容易团聚，分散不均匀，极大地影响产品的力学性能，力学强度大都低于纯树脂的力学强度，而且团聚也会使得导热性能大打折扣，从而增加共混加工的难度，提高设备的要求和增加生产成本。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，首要目的是提供一种导热耐高温聚酰胺复合材料。

本发明的第二个目的在于提供一种导热耐高温聚酰胺复合材料的制备方法。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种导热耐高温聚酰胺复合材料，其生产原料包括：

其中，脂肪族二元酸和芳香族二元酸的重量份不同时为0。

优选地，脂肪族二元酸、芳香族二元酸和脂肪族二元胺的总重量份数为100。