CN102321364A - 抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，包括如下组分及重量百分比：重量百分比为20%～40%的石墨，重量百分比为40%～60%的聚酰胺；重量百分比为10%～20%的水溶性硅酸盐，水溶性硅酸盐为硅酸锂和硅酸钠中的任意一种或两种物质的组合；重量百分比为1%～8%的六方氮化硼；重量百分比为2%～5%的双马来酰亚胺；重量百分比为0.5%～2%的硅烷偶联剂；重量百分比为0.25%～1%的抗氧剂168；重量百分比为0.25%～1%的抗氧剂1010；加工中通过用水溶性硅酸盐和石墨粉体颗粒混合，然后与聚酰胺高温共聚，形成散热的微通道与空气对流，从而产生高散热辐射传递的效应，使塑料具有良好的散热性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高粘度聚酰胺复合材料，尤其涉及一种抗静电表面电阻指标为c/m21010Ω的高散热石墨复合聚酰胺塑料及其制备方法。
背景技术
随着LED光电、电子电器产品的快速发展，散热越来越成为制约电子电器产品产业化发展的瓶颈，特别是随着大功率LED等电子电器的发展，散热问题成为技术进步的关键。
目前，LED灯的散热大多选用传统金属铝材的系统，金属铝导热性能优良，但由于铝其长时间氧化散热性能不是很好，为了达到散热的目的，传统的金属铝散热器需要设计成蜂窝状，这样就不利于散热器的小型化及其生产，而氧化铝和六方氮化硼等陶瓷材料兼备两种关键的特性，即电气隔离和导热，但由于陶瓷材料需要烧结成型，对散热器的外形设计和成品率的提高带来很大的问题。
石墨具有密度小，导热性和散热性优良，利用石墨材料制备散热器可大大减小了散热器的体积和重量，但由于石墨是固体粉末，成型非常困难，这严重制约了石墨材料的应用范围，如何通过在对石墨的改性，以便可以通过注射成型，易获得不同形状的散热器，并大大降低加工成本，简化加工工艺，成为散热器材料的一个发展方向，成为广大生产厂家迫切需要解决的一个技术难题。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种高密度、高散热、易成型的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料。
本发明的第二目的是提供一种低密度、高散热、易成型的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的制备方法。
为了实现上述第一目的，采用以下技术方案：
本发明所述的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，其至少包括如下组分及重量百分比：
重量百分比为20%～40%的石墨，石墨的粒度为500～3000目；重量百分比为40%～60%的高粘度聚酰胺；重量百分比为10%～20%的水溶性硅酸盐，水溶性硅酸盐为硅酸锂和硅酸钠中的任意一种或两种物质的组合；重量百分比为1%～8%的六方氮化硼，六方氮化硼的粒度为500～3000目。
进一步的技术方案是，该复合材料还包括：
重量百分比为2%～5%的双马来酰亚胺；重量百分比为0.5%～2%的硅烷偶联剂。
进一步的技术方案是，该复合材料还包括：
重量百分比为0.25%～1%的抗氧剂 168 ；重量百分比为0.25%～1%的抗氧剂1010 。
进一步的技术方案是，该复合材料包括如下重量百分比的组分：
重量百分比为30%的石墨；重量百分比为50%的聚酰胺；重量百分比为6%的硅酸锂；重量百分比为6%的硅酸钠；重量百分比为3%的双马来酰亚胺 ；重量百分比为1%的硅烷偶联剂 ；重量百分比为3%的六方氮化硼；重量百分比为0.5%的抗氧剂 168；重量百分比为0.5%的抗氧剂1010。
进一步的技术方案是，该复合材料包括如下重量百分比的组分：
重量百分比为35%的石墨；重量百分比为45%的聚酰胺； 重量百分比为5%的硅酸锂；重量百分比为10%的硅酸钠；重量百分比为2%的双马来酰亚胺 ；重量百分比为0.5%的硅烷偶联剂 ；重量百分比为2%的六方氮化硼；重量百分比为0.25%的抗氧剂 168；重量百分比为0.25%的抗氧剂1010。
进一步的技术方案是，该复合材料包括如下重量百分比的组分：
重量百分比为40%的石墨； 重量百分比为40%的聚酰胺； 重量百分比为10%的硅酸锂；重量百分比为3%的双马来酰亚胺 ；重量百分比为1%的硅烷偶联剂 ；重量百分比为4%的六方氮化硼；重量百分比为1%的抗氧剂 168；重量百分比为1%的抗氧剂1010。
进一步的技术方案是，该复合材料包括如下重量百分比的组分：
重量百分比为25%的石墨； 重量百分比为50%的聚酰胺；重量百分比为15%的硅酸锂；重量百分比为3.5%的双马来酰亚胺 ；重量百分比为1%的硅烷偶联剂 ；重量百分比为4%的六方氮化硼；重量百分比为0.5%的抗氧剂 168；重量百分比为1%的抗氧剂1010。
为了实现上述第二目的，采用以下技术方案：
本发明所述的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的制备方法包括以下步骤：
(1) 首先，将一定量的水溶性硅酸盐和水加入高速搅拌机中搅拌，得到硅酸盐水溶液；其次, 将粒度为500～3000目的石墨、双马来酰亚胺和六方氮化硼依次加入高速搅拌机中与硅酸盐水溶液混合，高速搅拌，搅拌速率500r/min～1000 r/min，搅拌时间为3min～10min；然后将搅拌机加热到110℃～130℃，继续搅拌保持10min～20min，将物料中的水分烘干，并冷却至80℃左右，得到混合粉末；
(2) 在混合粉末中加入定量的硅烷偶联剂，高速搅拌2min～5min，按比例将聚酰胺、抗氧剂168和抗氧剂1010加入高速搅拌机与混合，在高速搅拌机上搅拌2min～5min，搅拌速率为500r/min～1000 r/min，得到混合物；
(3) 挤出成型，双螺杆挤出机的温度为250℃～280℃，螺杆转速150r/min～300 r/min，将混合物经双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒，得到抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料。
本发明的优点：
本发明在石墨中添加水溶性硅酸盐，并通过添加塑料在双螺杆挤出机中进行改性，制成抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，采用该复合材料加工的产品既可以完全取代LED产业中传统金属铝材料、陶瓷复合材料的散热系统结构，而且又有更优良的散热性能和具有屏蔽电磁波和抗漏电CTI高绝缘等防雷击的功能。
在加工过程中，主要是通过用水溶性硅酸盐和石墨粉体颗粒混合，然后将散热石墨粉体和聚酰胺（重量占比40%-60%）高温共聚而成，即在高速搅拌过程中，通过共聚在一定程度的基础上有程序排列，使每个散热通道构建成鳞片网状结构，形成的一定有序排列进行固定，给予热量形成微通道吸收空气对流，成为散热的主要通道，从而产生高散热辐射传递（Radiation heat transfer）的效应，使石墨塑料（聚酰胺）具有良好的散热性能，并且具有高绝缘的性能；同时加入少量六方氮化硼粉末，而少量六方氮化硼粉末的对提高材料导热系数的很好补充，使材料具有很高辐射散热功能的同时，具有良好的导热功能；双马来酰亚胺和硅烷偶联剂的加入，使混合物与聚酰胺的相容性得到大大的提高，使复合材料在高填充的情况下，保持较好的力学性能和流动性，以保证材料的注塑成型及成型后的制品的力学性能；加入抗氧化剂使复合材料具有耐高温和抗热氧老化效果；该复合材料的辐射散热性能远远好于铝合金，散热的加速大大提高热量的传导，从而具有良好的散热性能。
本复合材料制成的散热器重量为传统铝合金材料制成的五分之一，而且由于结构紧凑，体积不到原来的十分之一，在用于功率1瓦的LED灯中时，芯片温度可比用铝合金散热器的低5℃到10℃，优良的散热性能可以使其大量用于大功率LED灯的散热，也可广泛应用于电子电器产品的散热器，可大大减小散热性的体积，降低产品成本，促进电子电器产品的小型化发展；同时采用该复合材料取代金属铝材的传统散热的系统结构，符合国家提倡节能减排及有关技术的升级需求，进而达到LED第三代的功能性散热系统的突破，推动LED精密制造与设计的升级，切实形成巨大的产业化市场。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明做进一步的描述：
本发明所述的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，选取的石墨粒度为500～3000目，选取的六方氮化硼的粒度为500～3000目；选取的水溶性硅酸盐为硅酸锂和硅酸钠中的任意一种或两种物质的组合；选取的聚酰胺的分子式为[—NH—（CH2）5—CO]n，密度为1.13g/cm3，粘度为3.7，熔点为215℃，热分解温度＞300℃，吸水率3%~5%。
实施例一
(1) 首先，将6kg硅酸锂、6kg硅酸钠和10kg水加入高速搅拌机中搅拌，得到硅酸盐水溶液。其次, 将30kg石墨、3kg双马来酰亚胺和3kg六方氮化硼依次加入高速搅拌机中与硅酸盐水溶液混合，高速搅拌，搅拌速率800r/min，搅拌时间为6min；然后将搅拌机加热到120℃，继续搅拌保持15min，将物料中的水分烘干，并冷却至82℃，得到混合粉末。
(2) 在混合粉末中加入1kg硅烷偶联剂，高速搅拌3min，按上述比例将50kg聚酰胺、0.5kg抗氧剂168和0.5kg抗氧剂1010加入高速搅拌机与混合，在高速搅拌机上搅拌3min，搅拌速率为800 r/min，得到混合物。
(3) 挤出成型，双螺杆挤出机的温度为250℃～260℃，螺杆转速220r/min；将混合物经双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒，得到抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料100kg。
本实施例中抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的各组分参见表1。
表1
| 序号 | 物料名称 | 用量（/kg） | 百分比含量（％） |
| 1 | 石墨 | 30 | 30% |
| 2 | 聚酰胺 | 50 | 50% |
| 3 | 硅酸锂 | 6 | 6% |
| 4 | 硅酸钠 | 6 | 6% |
| 5 | 双马来酰亚胺 | 3 | 3% |
| 6 | 硅烷偶联剂 | 1 | 1% |
| 7 | 六方氮化硼 | 3 | 3% |
| 8 | 抗氧剂 168 | 0.5 | 0.5% |
| 9 | 抗氧剂1010 | 0.5 | 0.5% |
| 物料合计 | 100 kg | 100.0% |
实施例二
(1) 首先，将5kg硅酸锂、10kg硅酸钠和12kg水加入高速搅拌机中搅拌，得到硅酸盐水溶液；其次, 将35kg石墨、2kg双马来酰亚胺和2kg六方氮化硼依次加入高速搅拌机中与硅酸盐水溶液混合，高速搅拌，搅拌速率600r/min，搅拌时间为8min；然后将搅拌机加热到120℃，继续搅拌保持20min，将物料中的水分烘干，并冷却至75℃，得到混合粉末。
(2) 在混合粉末中加入0.5kg硅烷偶联剂，高速搅拌2min，将45kg聚酰胺、0.25kg抗氧剂168和0.25kg抗氧剂1010加入高速搅拌机与混合，在高速搅拌机上搅拌2min，搅拌速率为600 r/min，得到混合物。
(3) 挤出成型， 双螺杆挤出机的温度为260℃～270℃，螺杆转速200r/min；将混合物经双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒，得到抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料100kg。
本实施例中抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的各组分参见表2。
表2
| 序号 | 物料名称 | 用量（/kg） | 百分比含量（％） |
| 1 | 石墨 | 35 | 35% |
| 2 | 聚酰胺 | 45 | 45% |
| 3 | 硅酸锂 | 5 | 5% |
| 4 | 硅酸钠 | 10 | 10% |
| 5 | 双马来酰亚胺 | 2 | 2% |
| 6 | 硅烷偶联剂 | 0.5 | 0.5% |
| 7 | 六方氮化硼 | 2 | 2% |
| 8 | 抗氧剂 168 | 0.25 | 0.25% |
| 9 | 抗氧剂1010 | 0.25 | 0.25% |
| 物料合计 | 100 kg | 100.0% |
实施例三
(1) 首先，将10kg硅酸锂和8kg水加入高速搅拌机中搅拌，得到硅酸盐水溶液；其次, 将40kg石墨、3kg双马来酰亚胺和4kg六方氮化硼依次加入高速搅拌机中与硅酸盐水溶液混合，高速搅拌，搅拌速率700 r/min，搅拌时间7min；然后将搅拌机加热到115℃，继续搅拌保持18min，将物料中的水分烘干，并冷却至82℃，得到混合粉末。
(2) 在混合粉末中加入1kg硅烷偶联剂，高速搅拌4min，将40kg聚酰胺、1kg抗氧剂168和1kg抗氧剂1010加入高速搅拌机与混合，在高速搅拌机上搅拌5min，搅拌速率为700 r/min，得到混合物。
(3) 挤出成型，双螺杆挤出机的温度为270℃～280℃，螺杆转速150r/min；将混合物经双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒，得到抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料100kg。
本实施例中抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的各组分参见表3。
表3
| 序号 | 物料名称 | 用量（/kg） | 百分比含量（％） |
| 1 | 石墨 | 40 | 40% |
| 2 | 聚酰胺 | 40 | 40% |
| 3 | 硅酸锂 | 10 | 10% |
| 4 | 硅酸钠 | -- | -- |
| 5 | 双马来酰亚胺 | 3 | 3% |
| 6 | 硅烷偶联剂 | 1 | 1% |
| 7 | 六方氮化硼 | 4 | 4% |
| 8 | 抗氧剂 168 | 1 | 1% |
| 9 | 抗氧剂1010 | 1 | 1% |
| 物料合计 | 100 kg | 100.0% |
上述具体实例中表格每份百分含量（％）栏中空白表示其组分含量很小，基本可以忽略不计。
实施例四
(1) 首先，将10kg硅酸锂、10kg硅酸钠和16kg水加入高速搅拌机中搅拌，得到硅酸盐水溶液；其次, 将30kg石墨、5kg双马来酰亚胺和1kg六方氮化硼依次加入高速搅拌机中与硅酸盐水溶液混合，高速搅拌，搅拌速率1000 r/min，搅拌时间为3min；然后将搅拌机加热到130℃，继续搅拌保持10min，将物料中的水分烘干，并冷却至80℃，得到混合粉末。
(2) 在混合粉末中加入2kg硅烷偶联剂，高速搅拌5min，将40kg聚酰胺、1kg抗氧剂168和1kg抗氧剂1010加入高速搅拌机与混合，在高速搅拌机上搅拌2min，搅拌速率为1000 r/min，得到混合物。
(3) 挤出成型，双螺杆挤出机的温度为260℃～270℃，螺杆转速180r/min；将混合物经双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒，得到抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料100kg。
本实施例中抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的各组分参见表4。
表4
| 序号 | 物料名称 | 用量（/kg） | 百分比含量（％） |
| 1 | 石墨 | 30 | 30% |
| 2 | 聚酰胺 | 40 | 40% |
| 3 | 硅酸锂 | 10 | 10% |
| 4 | 硅酸钠 | 10 | 10% |
| 5 | 双马来酰亚胺 | 5 | 5% |
| 6 | 硅烷偶联剂 | 2 | 2% |
| 7 | 六方氮化硼 | 1 | 1% |
| 8 | 抗氧剂 168 | 1 | 1% |
| 9 | 抗氧剂1010 | 1 | 1% |
| 物料合计 | 100 kg | 100.0% |
上述具体实例中表格每份百分含量（％）栏中空白表示其组分含量很小，基本可以忽略不计。
实施例五
(1) 首先，将10kg硅酸钠和8kg水加入高速搅拌机中搅拌，得到硅酸盐水溶液；其次, 将20kg石墨、3kg双马来酰亚胺和5kg六方氮化硼依次加入高速搅拌机中与硅酸盐水溶液混合，高速搅拌，搅拌速率500r/min，搅拌时间为10min；然后将搅拌机加热到110℃，继续搅拌保持15min，将物料中的水分烘干，并冷却至78℃，得到混合粉末。
(2) 在混合粉末中加入2kg硅烷偶联剂，高速搅拌5min，将59kg聚酰胺、0.5kg抗氧剂168和0.5kg抗氧剂1010加入高速搅拌机与混合，在高速搅拌机上搅拌5min，搅拌速率为500r/min，得到混合物。
(3) 挤出成型，双螺杆挤出机的温度为250℃～260℃，螺杆转速300 r/min；将混合物经双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒，得到抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料100kg。
本实施例中抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的各组分参见表5。
表5
| 序号 | 物料名称 | 用量（/kg） | 百分比含量（％） |
| 1 | 石墨 | 20 | 20% |
| 2 | 聚酰胺 | 59 | 59% |
| 3 | 硅酸锂 | -- | -- |
| 4 | 硅酸钠 | 10 | 10% |
| 5 | 双马来酰亚胺 | 3 | 3% |
| 6 | 硅烷偶联剂 | 2 | 2% |
| 7 | 六方氮化硼 | 5 | 5% |
| 8 | 抗氧剂 168 | 0.5 | 0.5% |
| 9 | 抗氧剂1010 | 0.5 | 0.5% |
| 物料合计 | 100 kg | 100.0% |
上述具体实例中表格每份百分含量（％）栏中空白表示其组分含量很小，基本可以忽略不计。
实施例六
(1) 首先，将10kg硅酸锂、5kg硅酸钠和12kg水加入高速搅拌机中搅拌，得到硅酸盐水溶液；其次, 将25kg石墨、4kg双马来酰亚胺和8kg六方氮化硼依次加入高速搅拌机中与硅酸盐水溶液混合，高速搅拌，搅拌速率800 r/min，搅拌时间为5min；然后将搅拌机加热到120℃，继续搅拌保持12min，将物料中的水分烘干，并冷却至75℃，得到混合粉末。
(2) 在混合粉末中加入2kg硅烷偶联剂，高速搅拌5min，将44kg聚酰胺、1kg抗氧剂168和1kg抗氧剂1010加入高速搅拌机与混合，在高速搅拌机上搅拌4min，搅拌速率为800 r/min，得到混合物。
(3) 挤出成型，双螺杆挤出机的温度为260℃～270℃，螺杆转速250 r/min；将混合物经双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒，得到抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料100kg。
本实施例中抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的各组分参见表6。
表6
| 序号 | 物料名称 | 用量（/kg） | 百分比含量（％） |
| 1 | 石墨 | 25 | 25% |
| 2 | 聚酰胺 | 44 | 44% |
| 3 | 硅酸锂 | 10 | 10% |
| 4 | 硅酸钠 | 5 | 5% |
| 5 | 双马来酰亚胺 | 4 | 4% |
| 6 | 硅烷偶联剂 | 2 | 2% |
| 7 | 六方氮化硼 | 8 | 8% |
| 8 | 抗氧剂 168 | 1 | 1% |
| 9 | 抗氧剂 1010 | 1 | 1% |
| 物料合计 | 100 kg | 100.0% |
实施例七
(1) 首先，将15kg的硅酸锂和12kg水加入高速搅拌机中搅拌，得到硅酸盐水溶液；其次, 将25kg石墨、3.5kg双马来酰亚胺和4kg六方氮化硼依次加入高速搅拌机中与硅酸盐水溶液混合，高速搅拌，搅拌速率700 r/min，搅拌时间为7min；然后将搅拌机加热到120℃，继续搅拌保持12min，将物料中的水分烘干，并冷却至75℃，得到混合粉末。
(2) 在混合粉末中加入1kg硅烷偶联剂，高速搅拌3min，将50kg聚酰胺、0.5kg抗氧剂168和1kg抗氧剂1010加入高速搅拌机与混合，在高速搅拌机上搅拌5min，搅拌速率为700 r/min，得到混合物。
(3) 挤出成型，双螺杆挤出机的温度为255℃～265℃，螺杆转速280 r/min；将混合物经双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒，得到抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料100kg。
本实施例中抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的各组分参见表7。
表7
| 序号 | 物料名称 | 用量（/kg） | 百分比含量（％） |
| 1 | 石墨 | 25 | 25% |
| 2 | 聚酰胺 | 50 | 50% |
| 3 | 硅酸锂 | 15 | 15% |
| 4 | 硅酸钠 | -- | -- |
| 5 | 双马来酰亚胺 | 3.5 | 3.5% |
| 6 | 硅烷偶联剂 | 1 | 1% |
| 7 | 六方氮化硼 | 4 | 4% |
| 8 | 抗氧剂 168 | 0.5 | 0.5% |
| 9 | 抗氧剂1010 | 1 | 1% |
| 物料合计 | 100 kg | 100.0% |
上述具体实例中表格每份百分含量（％）栏中空白表示其组分含量很小，基本可以忽略不计。
实施例八
(1) 首先，将15kg的硅酸钠和12kg水加入高速搅拌机中搅拌，得到硅酸盐水溶液；其次, 将25kg石墨、5kg双马来酰亚胺和8kg六方氮化硼依次加入高速搅拌机中与硅酸盐水溶液混合，高速搅拌，搅拌速率900 r/min，搅拌时间为4min；然后将搅拌机加热到125℃，继续搅拌保持12min，将物料中的水分烘干，并冷却至83℃，得到混合粉末。
(2) 在混合粉末中加入0.5kg硅烷偶联剂，高速搅拌2min，例将45kg聚酰胺、0.5kg抗氧剂168和1kg抗氧剂1010加入高速搅拌机与混合，在高速搅拌机上搅拌3min，搅拌速率为900 r/min，得到混合物。
(3) 挤出成型，双螺杆挤出机的温度为265℃～275℃，螺杆转速220 r/min；将混合物经双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒，得到抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料100kg。
本实施例中抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的各组分参见表8。
表8
| 序号 | 物料名称 | 用量（/kg） | 百分比含量（％） |
| 1 | 石墨 | 25 | 25% |
| 2 | 聚酰胺 | 45 | 45% |
| 3 | 硅酸锂 | -- | -- |
| 4 | 硅酸钠 | 15 | 15% |
| 5 | 双马来酰亚胺 | 5 | 5% |
| 6 | 硅烷偶联剂 | 0.5 | 0.5% |
| 7 | 六方氮化硼 | 8 | 8% |
| 8 | 抗氧剂 168 | 0.5 | 0.5% |
| 9 | 抗氧剂1010 | 1 | 1% |
| 物料合计 | 100 kg | 100.0% |
上述具体实例中表格每份百分含量（％）栏中空白表示其组分含量很小，基本可以忽略不计。
上述8个实施例仅仅是为了加深对本发明的理解而举出的例子，上述8个具体实例配比的石墨、聚酰胺、硅酸锂、硅酸钠、双马来酰亚胺、硅烷偶联剂、六方氮化硼、抗氧剂 168 、抗氧剂1010的含量均可控制在规定的范围内，且均可实现本发明所述的有益效果，其具体的有益效果参见表9。
表9 示例配方的性能表
注：1）熔体流动速率按国家标准GB/T 3682-2000进行，试验条件为220℃ ，21.6kg。
2)传热系数按JESD51-1 1995进行，传热系数测试条件：将抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料制成10.5mm×10.5mm×2.1mm的片，并用导电胶固定在LED上，对LED加350mA的电流进行加热，通过石墨片的热流即LED产生的热流，在电流5.0mA下通过测试LED的热阻，计算出石墨片表面辐射到空气中的传热系数，环境温度29℃，相对湿度60%。
实验结果：
一、本发明提供的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的材料抗漏电绝缘的电痕化指数如下表：
二、根据本项目实施例中的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的物理性能及力学性能等技术指标的测试结果如下表：
三、根据本项目实施例中的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的抗老化技术指标的测试结果如下表：
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，不脱离本发明精神和范围的任何修改或局部替换，应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，其特征在于：至少由以下原料制备而成：
重量百分比为20%～40%的石墨；
重量百分比为40%～60%的聚酰胺；
重量百分比为10%～20%的水溶性硅酸盐；
重量百分比为1%～8%的六方氮化硼。
2.根据权利要求1所述的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，其特征在于：所述石墨的粒度为500～3000目；水溶性硅酸盐为硅酸锂和硅酸钠中的任意一种或两种物质的组合；六方氮化硼的粒度为500～3000目。
3.根据权利要求1所述的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，其特征在于：所述聚酰胺的分子式为[—NH—（CH2）5—CO]n，密度为1.13g/cm3，粘度为3.7，熔点为215℃，热分解温度＞300℃，吸水率3%~5%。
4.根据权利要求1所述的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，其特征在于：该复合材料还包括：
重量百分比为2%～5%的双马来酰亚胺；
重量百分比为0.5%～2%的硅烷偶联剂。
5.根据权利要求4所述的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，其特征在于：该复合材料还包括：
重量百分比为0.25%～1%的抗氧剂 168 ；
重量百分比为0.25%～1%的抗氧剂1010 。
6.根据权利要求5所述的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，其特征在于：该复合材料包括如下重量百分比的组分：
重量百分比为30%的石墨；
重量百分比为50%的聚酰胺；
重量百分比为6%的硅酸锂；
重量百分比为6%的硅酸钠；
重量百分比为3%的双马来酰亚胺 ；
重量百分比为1%的硅烷偶联剂 ；
重量百分比为3%的六方氮化硼；
重量百分比为0.5%的抗氧剂 168；
重量百分比为0.5%的抗氧剂1010。
7.根据权利要求5所述的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，其特征在于：该复合材料包括如下重量百分比的组分：
重量百分比为35%的石墨；
重量百分比为45%的聚酰胺；
重量百分比为5%的硅酸锂；
重量百分比为10%的硅酸钠；
重量百分比为2%的双马来酰亚胺 ；
重量百分比为0.5%的硅烷偶联剂 ；
重量百分比为2%的六方氮化硼；
重量百分比为0.25%的抗氧剂 168；
重量百分比为0.25%的抗氧剂1010。
8.根据权利要求5所述的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，其特征在于，该复合材料较优选的包括如下重量百分比的组分：
重量百分比为40%的石墨；
重量百分比为40%的聚酰胺；
重量百分比为10%的硅酸锂；
重量百分比为3%的双马来酰亚胺 ；
重量百分比为1%的硅烷偶联剂 ；
重量百分比为4%的六方氮化硼；
重量百分比为1%的抗氧剂 168；
重量百分比为1%的抗氧剂1010。
9.根据权利要求5所述的抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料，其特征在于，该复合材料包括如下重量百分比的组分：
重量百分比为25%的石墨；
重量百分比为50%的聚酰胺；
重量百分比为15%的硅酸锂；
重量百分比为3.5%的双马来酰亚胺 ；
重量百分比为1%的硅烷偶联剂 ；
重量百分比为4%的六方氮化硼；
重量百分比为0.5%的抗氧剂 168；
重量百分比为1%的抗氧剂1010。
10.抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
一、首先，将一定量的水溶性硅酸盐和水加入高速搅拌机中搅拌，得到硅酸盐水溶液；其次, 将粒度为500～3000目的石墨、双马来酰亚胺和六方氮化硼依次加入高速搅拌机中与硅酸盐水溶液混合，高速搅拌，搅拌速率500r/min～1000 r/min，搅拌时间为3min～10min；然后将搅拌机加热到110℃～130℃，继续搅拌保持10min～20min，将物料中的水分烘干，并冷却至80℃左右，得到混合粉末；
二、在混合粉末中加入定量的硅烷偶联剂，高速搅拌2min～5min，按比例将聚酰胺、抗氧剂168和抗氧剂1010加入高速搅拌机与混合，在高速搅拌机上搅拌2min～5min，搅拌速率为500r/min～1000 r/min，得到混合物；
三、挤出成型，双螺杆挤出机的温度为250℃～280℃，螺杆转速150r/min～300 r/min，将混合物经双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒，得到抗静电高散热石墨复合聚酰胺塑料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Wenping Inventor after: Wang Wenhui Inventor after: Zheng Tong Inventor before: Kong Zuowan |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20171110 Address after: 266000, Shandong, Qingdao province Chengyang District Liuting Street Wang Jia Gu community north Patentee after: QINGDAO MOLD MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 523000 Guangdong city of Dongguan province Dongcheng District pulmuone mulberry Industrial Zone West mud Aberdeen Road No. 5 Patentee before: DONGGUAN PUQIANG POLYMER MATERIAL Co.,Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Antistatic high heat dissipation graphite composite polyamide plastic and its preparation method Effective date of registration: 20201102 Granted publication date: 20130424 Pledgee: Qingdao high technology financing Company limited by guarantee Pledgor: QINGDAO MOLD MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020990001279 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210604 Granted publication date: 20130424 Pledgee: Qingdao high technology financing Company limited by guarantee Pledgor: QINGDAO MOLD MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020990001279 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130424 Termination date: 20210920 |