CN106751770A - 一种尼龙6‑石墨烯导热功能母粒及其制备方法 - Google Patents
一种尼龙6‑石墨烯导热功能母粒及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106751770A CN106751770A CN201610976692.2A CN201610976692A CN106751770A CN 106751770 A CN106751770 A CN 106751770A CN 201610976692 A CN201610976692 A CN 201610976692A CN 106751770 A CN106751770 A CN 106751770A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nylon
- graphene
- heat conduction
- parts
- functional agglomerate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
- C08J3/226—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
- C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2377/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2310/00—Masterbatches
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种尼龙6‑石墨烯导热功能母粒及其制备方法。该尼龙6‑石墨烯导热功能母粒,包括如下重量分数的原料:石墨烯5~25份和尼龙6 75~95份。其制备,包括:(1)将石墨烯、尼龙6在100℃下干燥2h,备料;(2)称量原料,石墨烯5~25份和尼龙6 75~95份(3)将步骤(2)中称量好的原料搅拌混合,得到原料混合物;(4)将步骤(3)中得到的原料混合物于挤出机中熔融共混;(5)空气冷却,切粒,得到尼龙6/石墨烯导热功能母粒。本发明提供的尼龙6‑石墨烯导热功能母粒作为尼龙、聚丙烯、聚乙烯等塑料的改性填料,可以有效的提高复合材料的导热性能、力学性能等。
Description
技术领域
本发明属于石墨烯功能材料制备技术领域,具体涉及一种尼龙6-石墨烯导热功能母粒及其制备方法。
技术背景
塑料母粒是指超出常规添加量的塑料助剂加入载体树脂中而制得的一种新型塑料成型加工助剂。在成型塑料制品时,可直接加入母粒,使制品达到预期的性能。使用塑料母粒可以简化生产工艺,减少粉尘飞扬,减小设备磨损,节省原料,使原料混合更加方便,分散效果更好,从而提高生产效率及制品的性能指标。因此,塑料母粒对推动塑料工业的迅猛发展起到了很大作用。
近年来,导热塑料市场开始大规模爆发,首先在LED等散热塑料行业开始,深圳市多家企业已经研发成功,产品开始投放市场。同时也对改性塑料提出了更高的要求,连续、稳定、准确的生产高导热的导热塑料成为当前的热点问题,从而高性能的功能母粒得到广泛的需求。所以,研发一种中易于喂料、分散均匀、导热性能好的的功能母粒产品,已经迫在眉睫。
石墨烯是一种新型的二维碳纳米材料,具有很高的比表面积,具有优异的机械性能和导热性能。理论研究表明,单层石墨烯的室温导热系数高达5300W·m-1·K-1,是目前已知的具有最高导热系数的材料,是一种非常理想的导热填料。石墨烯的尺寸对于复合材料导热性能有着重要的影响作用。石墨烯的尺寸较小时,会发生比较严重的声子散射,不利于复合材料导热性能的提升。采用大尺寸的石墨烯则可以有效避免声子散射,提高复合材料的导热性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种尼龙6-石墨烯导热功能母粒及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
本发明的第一目的在于提供一种尼龙6-石墨烯导热功能母粒,包括如下重量分数的原料:石墨烯5~25份和尼龙6 75~95份。
进一步的,所述的石墨烯,厚度为1~100nm,粒径≥10μm,含氧量<4%。
进一步的,所述的尼龙6为纯聚酰胺6,分子量为10,000~50,000。
进一步的,所述尼龙6-石墨烯导热功能母粒,包括如下重量分数的原料:石墨烯10份和尼龙6 90份;其中,所述石墨烯厚度为10~20nm,粒径为10μm,含氧量<4%;尼龙6分子量为15,000~30,000。
本发明的第二目的在于提供一种尼龙6-石墨烯导热功能母粒的制备方法,包括:
(1)将石墨烯、尼龙6在100℃下干燥2h,备料;
(2)称量原料,石墨烯5~25份和尼龙6 75~95份;
(3)将步骤(2)中称量好的原料搅拌混合,得到原料混合物;
(4)将步骤(3)中得到的原料混合物于挤出机中熔融共混;
(5)空气冷却,切粒,得到尼龙6/石墨烯导热功能母粒。
进一步的,所述步骤(3)中的搅拌时间为10~30min,搅拌的速率是350-480转/min。
进一步的,所述步骤(4)中的挤出机选自双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、密炼机-单螺杆挤出机、密炼机-双螺杆挤出机中的任一种。
进一步的,所述步骤(4)中的原料混合物在挤出机中于210~260℃熔融共混。
与现有技术相比,本发明的积极效果如下:
(1)本发明制备的尼龙6/石墨烯导热功能母粒,石墨烯的添加量大,石墨烯在基体中分散均匀;
(2)母粒易于塑料基体混合,解决了含石墨烯的功能母粒制备技术中喂料难、分散不均匀的难题;该母粒作为尼龙、聚丙烯、聚乙烯等塑料的改性填料,大尺寸石墨烯的使用可以有效的提高复合材料的导热性能、力学性能,其可到达如下性能参数:导热系数:0.4~3.0W·m-1·K-1;拉伸强度:70~110MPa;
(3)本发明提供的制备方法,步骤较少,工艺合理,操作方便,控制精确,可连续化生产,易于产业化;同时还可以减少粉尘飞扬,解决了含石墨烯的功能母粒喂料难、分散不均的问题,提高母粒和树脂基体间的相容性。降低了生产成本的同时保证了产品的质量,解决了石墨烯功能母粒制备的一个技术瓶颈。
附图说明
图1为实施例1的石墨烯的SEM图片。
图2为实施例1的石墨烯的粒径分析图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下实施例中的石墨稀原料由上海利物盛企业集团有限公司提供;尼龙6购自中国石油化工股份有限公司巴陵分公司。
实施例1
本实施例的尼龙6-石墨烯导热功能母粒,其由如下重量份数的原料制成:
石墨烯:10份;石墨烯厚度为10~20nm,粒径为10μm,含氧量<4%。
尼龙6:90份;尼龙6为纯聚酰胺6,分子量为15,000~30,000。
本实施例的尼龙6-石墨烯导热母粒的制备方法,包括以下步骤:
(1)将石墨烯、尼龙6在100℃下干燥2h,备料;
(2)按照设定比例准确称量原料:
石墨烯:10份
尼龙6:90份;
(3)将步骤(2)中称量好的原料一起加入高速混合机中,以350转/min的速率搅拌20min混合均匀,得到原料混合物;
(4)将步骤(3)中得到的原料混合物加入到双螺杆挤出机中,210℃的温度下熔融共混;
(5)空气冷却,切粒,得到尼龙6/石墨烯导热功能母粒,其导热率为1.2W·m-1·K-1。
图1为石墨烯的SEM图片,图2为石墨烯的粒径分析,从图中可以看出石墨烯为单层,且粒径为10μm。
实施例2
本实施例的尼龙6-石墨烯导热功能母粒,其由如下重量份数的原料制成:
石墨烯:20份;石墨烯厚度为50~100nm,粒径为10μm,含氧量<4%。
尼龙6:80份;尼龙6为纯聚酰胺6,分子量为30,000~50,000。
本实施例的尼龙6-石墨烯导热母粒的制备方法,包括以下步骤:
(1)将石墨烯、尼龙6在100℃下干燥2h,备料;
(2)按照设定比例准确称量原料:
石墨烯:20份
尼龙6:80份;
(3)将步骤(2)中称量好的原料一起加入高速混合机中,以350转/min的速率搅拌30min混合均匀,得到原料混合物;
(4)将步骤(3)中得到的原料混合物加入到单螺杆挤出机中,230℃的温度下熔融共混;
(5)空气冷却,切粒,得到尼龙6/石墨烯导热功能母粒,其导热率为1.5W·m-1·K-1。
实施例3
本实施例的尼龙6-石墨烯导热功能母粒,其由如下重量份数的原料制成:
石墨烯:5份;石墨烯厚度为5~10nm,粒径为10μm,含氧量<4%。
尼龙6:95份;尼龙6为纯聚酰胺6,分子量为15,000~30,000。
本实施例的尼龙6-石墨烯导热母粒的制备方法,包括以下步骤:
(1)将石墨烯、尼龙6在100℃下干燥2h,备料;
(2)按照设定比例准确称量原料:
石墨烯:5份
尼龙6:95份;
(3)将步骤(2)中称量好的原料一起加入高速混合机中,以480转/min的速率搅拌15min混合均匀,得到原料混合物;
(4)将步骤(3)中得到的原料混合物加入到密炼机-单螺杆挤出机中,250℃的温度下熔融共混;
(5)空气冷却,切粒,得到尼龙6/石墨烯导热功能母粒,其导热率为0.8W·m-1·K-1。
实施例4
本实施例的尼龙6-石墨烯导热功能母粒,其由如下重量份数的原料制成:
石墨烯:25份;石墨烯厚度为50~100nm,粒径为10μm,含氧量<4%。
尼龙6:75份;尼龙6为纯聚酰胺6,分子量为15,000~30,000。
本实施例的尼龙6-石墨烯导热母粒的制备方法,包括以下步骤:
(1)将石墨烯、尼龙6在100℃下干燥2h,备料;
(2)按照设定比例准确称量原料:
石墨烯:25份
尼龙6:75份;
(3)将步骤(2)中称量好的原料一起加入高速混合机中,以350转/min的速率搅拌30min混合均匀,得到原料混合物;
(4)将步骤(3)中得到的原料混合物加入到密炼机-双螺杆挤出机中,240℃的温度下熔融共混;(5)空气冷却,切粒,得到尼龙6/石墨烯导热功能母粒,其导热率为1.8W·m-1·K-1。
实施例5
本实施例的尼龙6-石墨烯导热功能母粒,其由如下重量份数的原料制成:
石墨烯:15份;石墨烯厚度为10~20nm,粒径为10μm,含氧量<4%。
尼龙6:85份;尼龙6为纯聚酰胺6,分子量为30,000~50,000。
本实施例的尼龙6-石墨烯导热母粒的制备方法,包括以下步骤:
(1)将石墨烯、尼龙6在100℃下干燥2h,备料;
(2)按照设定比例准确称量原料:
石墨烯:15份
尼龙6:85份;
(3)将步骤(2)中称量好的原料一起加入高速混合机中,以480转/min的速率搅拌25min混合均匀,得到原料混合物;
(4)将步骤(3)中得到的原料混合物加入到双螺杆挤出机中,230℃的温度下熔融共混;
(5)空气冷却,切粒,得到尼龙6/石墨烯导热功能母粒,其导热率为1.9W·m-1·K-1。
本发明提供的制备方法,步骤少,成本低,工艺合理,操作简单,控制精确,易于产业化。本发明提供的尼龙6-石墨烯导热功能母粒作为尼龙、聚丙烯、聚乙烯等塑料的改性填料,在基体中易分散,相容性好,解决了含石墨烯的功能母粒制备技术中喂料难、分散不均匀的难题;可以有效的提高复合材料的导热性能、力学性能等。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种尼龙6-石墨烯导热功能母粒,包括如下重量分数的原料:石墨烯5~25份和尼龙675~95份。
2.根据权利要求1所述的所述的一种尼龙6-石墨烯导热功能母粒,其特征在于:所述石墨烯的厚度为1~100nm,粒径≥10μm,含氧量<4%。
3.根据权利要求1所述的所述的一种尼龙6-石墨烯导热功能母粒,其特征在于:所述尼龙6为纯聚酰胺6,分子量为10,000~50,000。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种尼龙6-石墨烯导热功能母粒,其特征在于:所述尼龙6-石墨烯导热功能母粒,包括如下重量分数的原料:石墨烯10份和尼龙6 90份;其中,所述石墨烯厚度为10~20nm,粒径为10μm,含氧量<4%;尼龙6分子量为15,000~30,000。
5.一种尼龙6-石墨烯导热功能母粒的制备方法,包括:
(1)将石墨烯、尼龙6在100℃下干燥2h,备料;
(2)称量原料,石墨烯5~25份和尼龙6 75~95份;
(3)将步骤(2)中称量好的原料搅拌混合,得到原料混合物;
(4)将步骤(3)中得到的原料混合物在挤出机中熔融共混;
(5)空气冷却,切粒,得到尼龙6/石墨烯导热功能母粒。
6.根据权利要求5所述的一种尼龙6-石墨烯导热功能母粒的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中的搅拌时间为10~30min,搅拌的速率是350-480转/min。
7.根据权利要求5所述的一种尼龙6-石墨烯导热功能母粒的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中的挤出机选自双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、密炼机-单螺杆挤出机、密炼机-双螺杆挤出机中的任一种。
8.根据权利要求5所述的一种尼龙6-石墨烯导热功能母粒的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中的原料混合物在挤出机中于210~260℃熔融共混。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610976692.2A CN106751770A (zh) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | 一种尼龙6‑石墨烯导热功能母粒及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610976692.2A CN106751770A (zh) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | 一种尼龙6‑石墨烯导热功能母粒及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106751770A true CN106751770A (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=58972703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610976692.2A Pending CN106751770A (zh) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | 一种尼龙6‑石墨烯导热功能母粒及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106751770A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107325542A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-07 | 上海大学 | 各向异性导热的尼龙6/石墨烯纳米复合材料及其制备方法 |
CN109265986A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-25 | 杭州本松新材料技术股份有限公司 | 一种高导热尼龙复合材料 |
CN112778611A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-11 | 上海大学 | 一种高导热高强度纳米复合材料及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103194059A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-07-10 | 常州大学 | 一种低成本低添加导电尼龙6复合材料及其制备方法 |
CN105273399A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-27 | 厦门泰启力飞电子科技有限公司 | 一种聚酰胺/石墨烯高导热奈米复合材料及其制备方法 |
CN105566898A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-05-11 | 广东奇德新材料股份有限公司 | 一种纳米尼龙6复合材料 |
CN106009642A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-10-12 | 上海多希石墨烯材料科技有限公司 | 一种物理剥离石墨烯-塑料复合材料及制备方法 |
-
2016
- 2016-11-07 CN CN201610976692.2A patent/CN106751770A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103194059A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-07-10 | 常州大学 | 一种低成本低添加导电尼龙6复合材料及其制备方法 |
CN105273399A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-27 | 厦门泰启力飞电子科技有限公司 | 一种聚酰胺/石墨烯高导热奈米复合材料及其制备方法 |
CN105566898A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-05-11 | 广东奇德新材料股份有限公司 | 一种纳米尼龙6复合材料 |
CN106009642A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-10-12 | 上海多希石墨烯材料科技有限公司 | 一种物理剥离石墨烯-塑料复合材料及制备方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107325542A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-07 | 上海大学 | 各向异性导热的尼龙6/石墨烯纳米复合材料及其制备方法 |
CN109265986A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-25 | 杭州本松新材料技术股份有限公司 | 一种高导热尼龙复合材料 |
CN112778611A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-11 | 上海大学 | 一种高导热高强度纳米复合材料及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106220996B (zh) | 硅炭黑/聚烯烃复合材料的制备方法 | |
CN104004251B (zh) | 一种用石墨烯改性的耐热聚乙烯复合管材的制备方法 | |
CN104592620B (zh) | 一种树脂/石墨烯导电塑料母粒及其制备方法和用途 | |
CN104072966A (zh) | 一种多元复合导热功能母粒及制备方法 | |
CN105419345A (zh) | 高导热组合物及制备方法及其导热垫片 | |
CN103080265B (zh) | 用于高亮度led的高性能固晶粘合剂(daa)纳米材料 | |
CN108976700A (zh) | 基于高堆砌度石墨烯改性高导热碳塑合金的可控制备方法 | |
CN101787178A (zh) | 一种导热电绝缘复合材料组份及其制造方法 | |
CN106751770A (zh) | 一种尼龙6‑石墨烯导热功能母粒及其制备方法 | |
CN105255004B (zh) | 一种具有核壳结构的石墨树脂复合材料及其制备方法 | |
CN105542447A (zh) | 一种低黏度高热导率的导热绝缘塑料及其制备方法 | |
CN106519390B (zh) | 聚烯烃石墨烯纳米复合材料及其制备方法 | |
CN107603131B (zh) | 一种低能耗、规模化制备石墨烯填充母料的方法 | |
CN102268165A (zh) | 一种碳纳米管/聚合物导电复合材料的制备方法 | |
CN106118043B (zh) | 一种石墨改性导热材料 | |
CN105623234A (zh) | 一种高导热工程塑料及其制备方法 | |
CN106674959B (zh) | 一种阻燃导热垫片及其制备方法 | |
CN103897331A (zh) | 一种导热聚甲醛复合材料及其制备方法 | |
CN105255154A (zh) | 一种热固性树脂物基导热复合材料的制备方法 | |
CN109294032B (zh) | 一种多元复合填充粒子改性导热pe复合材料及其制备方法 | |
CN104559035B (zh) | 一种石墨烯/abs导电塑料及其爆破剥离制备方法和用途 | |
CN104448872B (zh) | 一种导电/抗静电木塑复合材料及其制备方法 | |
CN109251429B (zh) | Pvc中易于分散的石墨烯/碳纳米管母粒及其制法和应用 | |
CN105694102A (zh) | 一种复合石墨烯微片散热母料及其制备方法和应用 | |
CN110483877A (zh) | 一种聚烯烃与纳米碳酸钙复合母料及其生产方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170531 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |