CN103992635A - 一种阻燃高导热高散热复合材料组份及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃高导热高散热复合材料组份，包括聚酰胺，阻燃剂、相容剂、抗氧剂及加工助剂，其特征在于：还包括易洁镬物料，耐火砂，所述耐火砂为纳米碳化硅，所述易洁镬物料为聚四氟乙烯，其各组分的摩尔含量为，聚酰胺20-50%，阻燃剂30-60%，耐火砂1-20%，易洁镬物料1-10%，相容剂1-20%，抗氧剂1-20%，加工助剂1-10%。本发明的有益效果在于：提高了阻燃材料的导热和散热性能。

Description

一种阻燃高导热高散热复合材料组份及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高分子材料，特别是涉及一种阻燃高导热高散热尼龙材料及其制备方法，属于改性高分子材料应用领域。

背景技术

尼龙是一种重要的现代工业用品，广泛的用于工业生产、日常用品的各个领域。

中国专利号为“201110200646.0”，公开了一种氢氧化镁复合阻燃材料及其制备方法，该阻燃材料包括如下重量份的组份：高聚物20～100份，氢氧化镁40～80份，增韧剂5～20份，其中，所述高聚物为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、橡胶或尼龙中的一种或几种；所述增韧剂为邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯辛烯弹性体、磷酸三甲苯酚酯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种。实践证明，该阻燃材料的抗冲击性能强、拉伸强度高、氧指数高的氢氧化镁复合阻燃材料。其制备方法操作简单、成本低廉、生产效率高，可以广泛应用于工程塑料领域。

但是，这种尼龙，由于阻燃剂的加入使得体系表面光泽度降低即体系表面的漫反射增加易吸收光源使得体系老化程度加速；此外，该材料导热性能和散热性能不高，容易聚集热能，材料容易产生高温老化，抗氧化性能欠缺，影响使用寿命。

因此，需要对现有的尼龙高分子复合材料进行改进。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种阻燃高导热高散热复合材料组分及其制备方法。

一种阻燃高导热高散热复合材料组份，包括聚酰胺，阻燃剂、相容剂、抗氧剂及加工助剂，其特征在于：还包括易洁镬物料。

进一步，还包括耐火砂。

更进一步，所述耐火砂为碳化硅(SiC)，所述易洁镬物料为聚四氟乙烯。

进一步，所述的碳化硅为纳米碳化硅。纳米碳化硅、超细碳化硅粉通过可变电流激光离子束气相法制备，通过可变电流，高压放电，可以充分克服直流电弧的缺点(反应不充分，产物杂质高，生成物稳定性差等)。具有纯度高、粒径分布范围小、高比表面积；纳米碳化硅具有化学性能稳定、导热系数高(165W/M.K)、热膨胀系数小、硬度高，莫氏硬度达9.5，显微硬度为2840-3320kg/mm2是首先的材料耐磨添加剂，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉；纳米碳化硅具有优良的导热性能，还是一种半导体，高温时能抗氧化；纳米碳化硅耐磨，耐高温，耐腐蚀，耐酸碱溶剂，广泛应用到涂料、油漆里面，增加耐磨性。改性高强度尼龙材料：纳米SiC粉体在高分子复合材料中相容性好、分散性好，和基体结合性好，改性后高强度尼龙合金抗拉强度比普通PA6提高150％以上，耐磨性能提高3倍以上。主要用于装甲履带车辆高分子配件，汽车转向部件，纺织机械，矿山机械衬板，火车部件等在较低温度下烧结就能达到致密化。

进一步，所述的阻燃剂为氢氧化镁，其各组分的摩尔含量为，聚酰胺20-50％，阻燃剂30-60％，耐火砂1-20％，易洁镬物料1-10％，相容剂1-20％，抗氧剂1-20％，加工助剂1-10％。

一种阻燃高导热高散热复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将聚酰胺，阻燃剂，置于高速混合机中混合均匀；

b)在步骤a制得的材料里加入耐火砂，易洁镬物料，相容剂，抗氧剂，润滑剂混合均匀；

c)将步骤b获得的混合物在230-260℃条件下采用同向平行双螺杆挤出机挤出造粒。

本发明采用的技术方案是这样的：

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、加入聚四氟乙烯使得体系表面漫反射减小，镜面反射增加，从而减小体系吸收光照量，大幅提高体系耐老化性能。

2、纳米碳化硅分体化学性能稳定、导热系数高(165W/M？K)、热膨胀系数小、硬度高，在尼龙复合材料中相容性好、分散性好，和体系结合性好，改性后强度比普通PA6提高150％，耐磨性能提供3倍。

3、采用无卤环保阻燃剂作为阻燃体系，氢氧化镁阻燃剂的使用使体系阻燃性能，同时颗粒状的固体增加了体系的导热系数。

4、采用本发明的制备方法具有操作简单、成本低、生产效率高，可以广泛应用于工程塑料领域。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种阻燃高导热高散热复合材料的组分，其包含的物料和对应的摩尔含量如下：聚酰胺20％，氢氧化镁30％，碳化硅1％，聚四氟乙烯1％，相容剂20％，抗氧剂20％，加工助剂8％。

实施例2：

一种阻燃高导热高散热复合材料的组分，其包含的物料和对应的摩尔含量如下：聚酰胺20％，氢氧化镁30％，碳化硅1％，聚四氟乙烯10％，相容剂20％，抗氧剂10％，加工助剂9％。

实施例3：

一种阻燃高导热高散热复合材料的组分，其包含的物料和对应的摩尔含量如下：聚酰胺20％，氢氧化镁30％，碳化硅20％，聚四氟乙烯10％，相容剂10％，抗氧剂1％，加工助剂9％。

实施例4：

一种阻燃高导热高散热复合材料的组分，其包含的物料和对应的摩尔含量如下：聚酰胺20％，氢氧化镁60％，碳化硅10％，聚四氟乙烯1％，相容剂1％，抗氧剂1％，加工助剂7％。

实施例5：

一种阻燃高导热高散热复合材料的组分，其包含的物料和对应的摩尔含量如下：聚酰胺50％，氢氧化镁30％，碳化硅1％，聚四氟乙烯10％，相容剂1％，抗氧剂1％，加工助剂7％。

实施例6：

一种阻燃高导热高散热复合材料的制备方法，按照实施例1-5之一的配比将材料配备好之后，进行如下以下操作：

a)将聚酰胺，氢氧化镁，置于高速混合机中混合均匀；

b)在步骤a制得的材料里加入碳化硅，聚四氟乙烯，相容剂，抗氧剂，润滑剂混合均匀；

c)将步骤b获得的混合物在230-260℃条件下采用同向平行双螺杆挤出机挤出造粒。

对比实施例：

将实施例1-5的组分配比按照实施例6的制备方法进行制备之后，并选取市面上常用阻燃尼龙(普通PA6)，通过实验方法，测得各项性能参数如下：

由此可见，利用本发明实施之后获得的尼龙，其各项性能参数明显好于现有的产品，可广泛用于装甲履带车辆高分子配件，汽车转向部件，纺织机械，矿山机械衬板，火车部件等在较低温度下烧结就能达到致密化。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种阻燃高导热高散热复合材料组份，包括聚酰胺，阻燃剂、相容剂、抗氧剂及加工助剂，其特征在于：还包括易洁镬物料。

2.根据权利要求1所述的阻燃高导热高散热复合材料组份，其特征在于：还包括耐火砂。

3.根据权利要求2所述的阻燃高导热高散热复合材料组份，其特征在于：所述耐火砂为碳化硅，所述易洁镬物料为聚四氟乙烯。

4.根据权利要求3所述的阻燃高导热高散热复合材料组份，其特征在于：所述的碳化硅为纳米碳化硅。

5.根据权利要求2所述的阻燃高导热高散热复合材料组份，其特征在于：所述的阻燃剂为氢氧化镁，其各组分的摩尔含量为，聚酰胺20-50％，阻燃剂30-60％，耐火砂1-20％，易洁镬物料1-10％，相容剂1-20％，抗氧剂1-20％，加工助剂1-10％。

6.一种权利要求1-5之一复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将聚酰胺，阻燃剂，置于高速混合机中混合均匀；

b)在步骤a制得的材料里加入耐火砂，易洁镬物料，相容剂，抗氧剂，润滑剂混合均匀；

c)将步骤b获得的混合物在230-260℃条件下挤出造粒。