CN108250432A - 导热耐高温聚酰胺复合材料及其制备方法 - Google Patents
导热耐高温聚酰胺复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108250432A CN108250432A CN201611248020.6A CN201611248020A CN108250432A CN 108250432 A CN108250432 A CN 108250432A CN 201611248020 A CN201611248020 A CN 201611248020A CN 108250432 A CN108250432 A CN 108250432A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- acid
- pressure
- parts
- resistant polyamide
- 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
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 title claims abstract description 82
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 14
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 27
- -1 aliphatic diamines Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims abstract description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 79
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims description 12
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 10
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N pimelic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCC(O)=O WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N suberic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCC(O)=O TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LWBHHRRTOZQPDM-UHFFFAOYSA-N undecanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCCC(O)=O LWBHHRRTOZQPDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- QVYARBLCAHCSFJ-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diamine Chemical compound CCCC(N)N QVYARBLCAHCSFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VMFOHNMEJNFJAE-UHFFFAOYSA-N trimagnesium;diphosphite Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])[O-].[O-]P([O-])[O-] VMFOHNMEJNFJAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-1,5-diamine Chemical compound NCC(C)CCCN JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 3
- 229910001382 calcium hypophosphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229940064002 calcium hypophosphite Drugs 0.000 claims description 3
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- JMLPVHXESHXUSV-UHFFFAOYSA-N dodecane-1,1-diamine Chemical compound CCCCCCCCCCCC(N)N JMLPVHXESHXUSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SYECJBOWSGTPLU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diamine Chemical compound CCCCCC(N)N SYECJBOWSGTPLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SEQVSYFEKVIYCP-UHFFFAOYSA-L magnesium hypophosphite Chemical compound [Mg+2].[O-]P=O.[O-]P=O SEQVSYFEKVIYCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910001381 magnesium hypophosphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H magnesium phosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229910000157 magnesium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229960002261 magnesium phosphate Drugs 0.000 claims description 3
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound C1=CC=CC2=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC=C21 KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KJOMYNHMBRNCNY-UHFFFAOYSA-N pentane-1,1-diamine Chemical compound CCCCC(N)N KJOMYNHMBRNCNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M phosphinate Chemical compound [O-][PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- CNALVHVMBXLLIY-IUCAKERBSA-N tert-butyl n-[(3s,5s)-5-methylpiperidin-3-yl]carbamate Chemical compound C[C@@H]1CNC[C@@H](NC(=O)OC(C)(C)C)C1 CNALVHVMBXLLIY-IUCAKERBSA-N 0.000 claims description 3
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- XWKBMOUUGHARTI-UHFFFAOYSA-N tricalcium;diphosphite Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])[O-].[O-]P([O-])[O-] XWKBMOUUGHARTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DXNCZXXFRKPEPY-UHFFFAOYSA-N tridecanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCCCCC(O)=O DXNCZXXFRKPEPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- NCPXQVVMIXIKTN-UHFFFAOYSA-N trisodium;phosphite Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])[O-] NCPXQVVMIXIKTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AUTOISGCBLBLBA-UHFFFAOYSA-N trizinc;diphosphite Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])[O-].[O-]P([O-])[O-] AUTOISGCBLBLBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XJIAZXYLMDIWLU-UHFFFAOYSA-N undecane-1,1-diamine Chemical compound CCCCCCCCCCC(N)N XJIAZXYLMDIWLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- TVIDDXQYHWJXFK-UHFFFAOYSA-N dodecanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCCCC(O)=O TVIDDXQYHWJXFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 abstract description 17
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 abstract 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 abstract 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 abstract 1
- 159000000032 aromatic acids Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 26
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 9
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000004953 Aliphatic polyamide Substances 0.000 description 7
- 229920003231 aliphatic polyamide Polymers 0.000 description 7
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 6
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 229920006012 semi-aromatic polyamide Polymers 0.000 description 4
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- QFGCFKJIPBRJGM-UHFFFAOYSA-N 12-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-12-oxododecanoic acid Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)CCCCCCCCCCC(O)=O QFGCFKJIPBRJGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DPUOLQHDNGRHBS-UHFFFAOYSA-N Brassidinsaeure Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCCCCCC(O)=O DPUOLQHDNGRHBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- YQLZOAVZWJBZSY-UHFFFAOYSA-N decane-1,10-diamine Chemical compound NCCCCCCCCCCN YQLZOAVZWJBZSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000911 decarboxylating effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/26—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/265—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids from at least two different diamines or at least two different dicarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/26—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/28—Preparatory processes
-
- 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
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
-
- 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
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyamides (AREA)
Abstract
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。
Description
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。
优选地，脂肪族二元酸选自丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸或十三烷二酸中的一种以上。
优选地，芳香族二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸或萘二甲酸中的一种以上。
优选地，脂肪族二元胺选自丁二胺、戊二胺、2‐甲基戊二胺、己二胺、癸二胺、十一烷二胺或十二烷二胺中的一种以上。
优选地，纳米级石墨烯水溶液为纳米级石墨烯含量为1‐10wt％的水溶液。
优选地，纳米级石墨烯含有3‐10层的石墨烯，每层石墨烯的厚度为0.34nm。
优选地，封端剂选自苯甲酸、乙酸、丙酸或己二酸中的一种以上。
优选地，催化剂选自磷酸钠、磷酸镁、磷酸钙、亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸锌、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙或次亚磷酸锌中的一种以上。
一种上述的导热耐高温聚酰胺复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)、将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份去离子水依次加入到高压反应釜内；
(2)、将高压反应釜抽真空充氮气，之后调节压力至高于常压30‐50kPa；
(3)、加热高压反应釜，升温至第一温度，压力随之升高至0.1‐0.2MPa，然后进行恒温反应1‐3小时；
(4)、继续升温至第二温度并升压至1.5‐3.5MPa，同时保持压力恒定；
(5)、接着以0.06‐2.50℃/min的速率升温1‐3小时至第三温度，压力为1.5‐3.5MPa，升温完毕之后立刻将高压反应釜内的压力泄至常压，泄压时间为0.5‐2小时，同时维持温度恒定，直至没有尾气逸出；
(6)、反应完成后，向高压反应釜内充氮气，调节压力至0.5‐1.0MPa，最后将物料压出拉条切粒，得到导热耐高温聚酰胺复合材料。
优选地，第一温度为80‐150℃，第二温度为200‐270℃，第三温度为280‐350℃。
优选地，第二温度比第一温度高120℃，第三温度比第二温度高80℃。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
第一、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，脂肪族二元酸单体中的羧基、芳香族二元酸单体中的羧基和脂肪族二元胺单体中的胺基的极性较强，与纳米级的石墨烯上的羟基形成氢键，从而有效改善了纳米级石墨烯的团聚，使得纳米级石墨烯水溶液在反应体系中均匀分散，脂肪族二元酸单体、芳香族二元酸单体和脂肪族二元胺单体形成脂肪族聚酰胺盐，由于芳香族二元酸的存在，使得产品的熔点和热变形温度升高，经过聚合最终形成耐高温聚酰胺，纳米级的石墨烯在耐高温聚酰胺分子链间均匀分散，相容性极佳，不会影响耐高温聚酰胺的力学性能，其力学性能与未添加纳米级石墨烯的纯耐高温聚酰胺的力学性能基本相当，避免出现因为添加高含量导热填料，导致分散不均匀和团聚，使得耐高温聚酰胺的力学性能明显降低的问题，因此，本发明所制得的产品的力学性能良好。
第二、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，其在产品冷却结晶过程中可起到成核剂的作用，为耐高温聚酰胺分子链的结晶提供晶核，从而促进产品结晶，提高产品的热变形温度；另外，纳米级的石墨烯还起到润滑剂的作用，使得耐高温聚酰胺分子链间容易滑动，从而改善了耐高温聚酰胺的流动性和产品的表观质量，在后期共混改性过程中可以极大地增加玻璃纤维等第三组分的含量，进一步改善产品的力学性能，降低生产成本。
第三、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，一方面，纳米级的石墨烯粒子相互连接，使得聚酰胺具有较高的导热系数，改善了其导热性能，从而达到导热聚酰胺的要求；另一方面，纳米级的石墨烯不存在团聚和分散不均匀的问题，从而使得产品的导热性能明显改善，即加入较少量的导热填料，产品就可达到预期的导热效果，从而降低生产成本和改善产品的力学性能。
第四、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，由于纳米级石墨烯具有很好的热稳定性，在后期的共混改性及使用过程中，加工及使用环境的温度也可随之升高，从而改善了共混改性工艺的灵活性，扩大了产品的应用范围。
第五、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，跟PA6和PA66等普通聚酰胺相比，耐高温聚酰胺具有较高的长期使用温度，允许产品具有较高的温差，从而提高了产品的热传导效率。
总之，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。
具体实施方式
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>
一种导热耐高温聚酰胺复合材料，其生产原料包括：
其中，脂肪族二元酸可以优选为10‐60份。
芳香族二元酸可以优选为10‐60份。
脂肪族二元胺可以优选为30‐60份。
纳米级石墨烯水溶液可以优选为10‐80份。
封端剂可以优选为0.2‐0.3份。
催化剂可以优选为0.02‐0.05份。
去离子水可以优选为40‐150份。
其中，脂肪族二元酸和芳香族二元酸的重量份可以不同时为0。
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可以为100。
脂肪族二元酸可以选自丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸或十三烷二酸中的一种以上。
芳香族二元酸可以选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸或萘二甲酸中的一种以上。
脂肪族二元胺可以选自丁二胺、戊二胺、2‐甲基戊二胺、己二胺、癸二胺、十一烷二胺或十二烷二胺中的一种以上。
纳米级石墨烯水溶液可以为纳米级石墨烯含量为1‐10wt％的水溶液。
实际上，纳米级石墨烯可以含有3‐10层的石墨烯，每层石墨烯的厚度可以为0.34nm。
封端剂可以选自苯甲酸、乙酸、丙酸或己二酸中的一种以上。
催化剂可以选自磷酸钠、磷酸镁、磷酸钙、亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸锌、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙或次亚磷酸锌中的一种以上。
<导热耐高温聚酰胺复合材料的制备方法>
一种导热耐高温聚酰胺复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)、将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份去离子水依次加入到高压反应釜内；
(2)、将高压反应釜抽真空充氮气，之后调节压力至高于常压30‐50kPa；
(3)、加热高压反应釜，升温至第一温度，压力随之升高至0.1‐0.2MPa，然后进行恒温反应1‐3小时；
(4)、继续升温至第二温度并升压至1.5‐3.5MPa，同时保持压力恒定；
(5)、接着以0.06‐2.50℃/min的速率升温1‐3小时至第三温度，压力为1.5‐3.5MPa，升温完毕之后立刻将高压反应釜内的压力以0.0117‐0.1133MPa/min的速率泄至常压，泄压时间为0.5‐2小时，同时维持温度恒定，直至没有尾气逸出；
(6)、反应完成后，向高压反应釜内充氮气，调节压力至0.5‐1.0MPa，最后将物料压出拉条切粒，得到导热耐高温聚酰胺复合材料。
第一温度为80‐150℃，第二温度为200‐270℃，第三温度为280‐350℃。
第二温度比第一温度高120℃，第三温度比第二温度高80℃。
其中，导热耐高温聚酰胺复合材料的导热系数根据GB 3399‐1982的标准测定，其经注塑成圆形或正方形，厚度不小于5mm，然后利用带有护热板平板进行导热仪测试。
在步骤(2)中，压力可以优选为高于常压40kPa。
在步骤(3)中，第一温度可以为80‐150℃，优选为100℃；压力可以优选为0.12MPa。
在步骤(3)中，恒温反应的时间可以优选为1.5小时。
在此过程中脂肪族二元酸单体中的羧基、芳香族二元酸单体中的羧基和脂肪族二元胺单体中的胺基的极性较强，与纳米级的石墨烯上的羟基形成氢键，从而有效改善了纳米级石墨烯的团聚，使得纳米级石墨烯水溶液在反应体系中均匀分散，同时脂肪族二元酸、芳香族二元酸和脂肪族二元胺反应生成脂肪族聚酰胺盐和半芳香族聚酰胺盐，其中，脂肪族聚酰胺盐较脂肪族二元酸、芳香族二元酸和脂肪族二元胺的稳定性好，可以防止脂肪族二元酸、芳香族二元酸和脂肪族二元胺在后续反应过程的高温条件下挥发和脱羧，有助于保持体系配比的稳定。
在步骤(4)中，第二温度可以为200‐270℃，优选为200‐240℃，更优选为232℃。
在步骤(4)中，压力可以优选为2.5MPa。
在步骤(5)中，升温的速率可以优选为0.06℃/min。
在步骤(5)中，第三温度可以为280‐350℃，优选为280‐340℃，更优选为310℃；压力可以优选为2.5MPa。
边保压边升温可使得反应体系中的脂肪族聚酰胺盐保持溶解状态，从而参与聚合反应；随着反应体系中温度的升高和水分的减少，聚合反应向正反应方向移动，脂肪族聚酰胺盐的聚合度逐渐增大。
在步骤(5)中，泄压速率可以优选为0.0117MPa/min。
在步骤(5)中，泄压时间可以优选为1小时。
泄压过程中，反应体系中的水分继续减少，脂肪族聚酰胺盐的聚合度继续增大，直至常压达到预定的聚合度，使得纳米级的石墨烯在聚酰胺分子链间均匀分散。
在步骤(6)中，充入氮气之后的压力可以优选为0.7MPa。
以下结合所示实施例和对比例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
本实施例的导热耐高温聚酰胺复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)、将30份对苯二甲酸、27份己二酸、43份己二胺、40份纳米级石墨烯含量为5wt％的纳米级石墨烯水溶液、0.25份乙酸(作为封端剂)、0.03份次亚磷酸钠(作为催化剂)和100份去离子水依次加入到高压反应釜内；
(2)、将高压反应釜抽真空充氮气，调节压力至高于常压40kPa；
(3)、加热高压反应釜，使得反应始终在惰性气体保护下进行，升温至第一温度100℃，压力随之升高至0.12MPa，然后进行恒温反应1.5小时；
(4)、继续升温至第二温度232℃，调节压力升高至2.5MPa，此时通过释放反应釜内水蒸气的办法，同时保持压力恒定为2.5MPa；
(5)、接着以0.06℃/min的速率升温1.5小时至第三温度310℃下反应，压力为2.5MPa，之后立刻将高压反应釜内的压力以0.0117MPa/min的速率泄至常压，泄压时间为1小时，同时维持温度恒定，直至没有尾气逸出；
(6)、反应完成后，向高压反应釜内充氮气，调节压力至0.7MPa，最后将物料压出拉条切粒，得到导热耐高温聚酰胺复合材料。性能测试结果见表1。
其中，在步骤(1)中，对苯二甲酸在0‐80份之内，己二酸在0‐80份之内，己二胺在20‐80份之内，5wt％纳米级石墨烯含量在1‐10wt％之内，乙酸在0.1‐0.4份之内，次亚磷酸钠在0.01‐0.06份之内，去离子水在30‐160份之内均是可以的。
在步骤(2)中，压力在高于常压30‐50kPa之内是可以的。
在步骤(3)中，第一温度在80‐150℃之内，压力在0.1‐0.2Mpa之内，恒温反应时间在1‐3小时之内都是可以的。
惰性气体可以为氮气。
在步骤(4)中，第二温度在200‐270℃之内，压力在1.5‐3.5MPa之内均可以。
在步骤(5)中，升温的速率在0.06‐2.50℃/min之内是可以的。
在步骤(5)中，升温的时间在1‐3小时之内，第三温度在280‐350℃之内，压力在1.5‐3.5MPa之内，泄压速率在0.0117‐0.1133MPa/min之内，泄压时间在0.5‐2小时之内均可以。
在步骤(6)中，充入氮气之后的压力在0.5‐1.0MPa之内也是可以的。
实施例2：
本实施例的导热耐高温聚酰胺复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)、将49份对苯二甲酸、51份癸二胺、100份纳米级石墨烯含量为1wt％的纳米级石墨烯水溶液、0.35份苯甲酸(作为封端剂)、0.04份次亚磷酸钠(作为催化剂)和150份去离子水依次加入到高压反应釜内；
(2)、将高压反应釜抽真空充氮气，调节压力至高于常压30kPa；
(3)、加热高压反应釜，使得反应始终在惰性气体保护下进行，升温至第一温度150℃，压力随之升高至0.2MPa，然后进行恒温反应1小时；
(4)、继续升温至第二温度240℃，调节压力升高至3.5MPa，此时通过释放反应釜内水蒸气的办法，同时保持压力恒定为3.5MPa；
(5)、接着以0.06℃/min的速率升温3小时至第三温度330℃下反应，压力为3.5MPa，之后立刻将高压反应釜内的压力以0.0117MPa/min的速率泄至常压，泄压时间为1小时，同时维持温度恒定，直至没有尾气逸出；
(6)、反应完成后，向高压反应釜内充氮气，调节压力至0.5MPa，最后将物料压出拉条切粒，得到导热耐高温聚酰胺复合材料。性能测试结果见表1。
实施例3：
本实施例的导热耐高温聚酰胺复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)、将62份己二酸、38份丁二胺、5份纳米级石墨烯含量为10wt％的纳米级石墨烯水溶液、0.15份己二酸(作为封端剂)、0.01份次亚磷酸钠(作为催化剂)和30份去离子水依次加入到高压反应釜内；
(2)、将高压反应釜抽真空充氮气，调节压力至高于常压50kPa；
(3)、加热高压反应釜，使得反应始终在惰性气体保护下进行，升温至第一温度80℃，压力随之升高至0.1MPa，然后进行恒温反应3小时；
(4)、继续升温至第二温度220℃，调节压力升高至2MPa，此时通过释放反应釜内水蒸气的办法，同时保持压力恒定为2MPa；
(5)、接着以0.06℃/min的速率升温1.5小时至第三温度310℃下反应，压力为2MPa，之后立刻将高压反应釜内的压力以0.0117MPa/min的速率泄至常压，泄压时间为1小时，同时维持温度恒定，直至没有尾气逸出；
(6)、反应完成后，向高压反应釜内充氮气，调节压力至1.0MPa，最后将物料压出拉条切粒，得到导热耐高温聚酰胺复合材料。性能测试结果见表1。
实施例4：
本实施例的导热耐高温聚酰胺复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)、将38份对苯二甲酸、21份间苯二甲酸、41份己二胺、20份纳米级石墨烯含量为5wt％的纳米级石墨烯水溶液、0.1份乙酸(作为封端剂)、0.1份己二酸(作为封端剂)、0.01份次亚磷酸钠(作为催化剂)、0.01份亚磷酸镁(作为催化剂)和100份去离子水依次加入到高压反应釜内；
(2)、将高压反应釜抽真空充氮气，调节压力至高于常压40kPa；
(3)、加热高压反应釜，使得反应始终在惰性气体保护下进行，升温至第一温度120℃，压力随之升高至0.15MPa，然后进行恒温反应1.5小时；
(4)、继续升温至第二温度237℃，调节压力升高至3.0MPa，此时通过释放反应釜内水蒸气的办法，同时保持压力恒定为3.0MPa；
(5)、接着以0.06℃/min的速率升温2小时至第三温度325℃下反应，压力为3.0MPa，之后立刻将高压反应釜内的压力以0.0117MPa/min的速率泄至常压，泄压时间为1小时，同时维持温度恒定，直至没有尾气逸出；
(6)、反应完成后，向高压反应釜内充氮气，调节压力至0.8MPa，最后将物料压出拉条切粒，得到导热耐高温聚酰胺复合材料。性能测试结果见表1。
对比例：
本对比例的导热耐高温聚酰胺复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)、将30份对苯二甲酸、27份己二酸、43份己二胺、0.25份乙酸(作为封端剂)、0.03份次亚磷酸钠(作为催化剂)和100份去离子水依次加入到高压反应釜内；
(2)、将高压反应釜抽真空充氮气，调节压力至高于常压40kPa；
(3)、加热高压反应釜，使得反应始终在惰性气体保护下进行，升温至第一温度100℃，压力随之升高至0.12MPa，然后进行恒温反应1.5小时；
(4)、继续升温至第二温度232℃，调节压力升高至2.5MPa，此时通过释放反应釜内水蒸气的办法，同时保持压力恒定为2.5MPa；
(5)、接着以0.06℃/min的速率升温1.5小时至第三温度310℃下反应，压力为2.5MPa，之后立刻将高压反应釜内的压力以0.0117MPa/min的速率泄至常压，泄压时间为1小时，同时维持温度恒定，直至没有尾气逸出；
(6)、反应完成后，向高压反应釜内充氮气，调节压力至0.7MPa，最后将物料压出拉条切粒，得到导热耐高温聚酰胺复合材料。性能测试结果见表1。
表1实施例1至实施例4和对比例的性能测试数据
通过比较实施例1和对比例的测试结果可以得出，除了实施例1加入40份纳米级石墨烯含量为5wt％的纳米级石墨烯水溶液外，其余组分、用量和聚合工艺完全相同，所得产品结构也基本相同，但是实施例1的熔点、力学性能、热变形温度和热导率较对比例明显升高，由此说明，实施例1在聚合过程中加入纳米级石墨烯，改善了耐高温聚酰胺的力学性能和热学性能，增大产品的热导率，同时改善了产品的导热性能。
通过比较实施例2至实施例4的测试结果还得知，产品的力学性能、热学性能和热导率与纳米级石墨烯的含量有密切关系，纳米级石墨烯的含量越高，耐高温聚酰胺的力学性能越好，熔点和热变形温度等热学性能越高，热导率越高，其导热效果越好，反之亦然，此外产品的力学性能、热学性能和热导率与参与聚合的单元组分也密切相关。因而本发明通过在聚合过程中加入纳米级石墨烯水溶液，促进耐高温聚酰胺的结晶，提高了产品的结晶度、熔点、热变形温度、拉伸强度和弯曲模量等热力学性能，同时纳米级的石墨烯在耐高温聚酰胺分子链间均匀分散，纳米级石墨烯纳米粒子相互连接，使得产品具有较好的热导率，导热性能得到明显改善，达到了导热耐高温聚酰胺的要求，对后期产品的改性生产及应用均具有积极的影响。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种导热耐高温聚酰胺复合材料，其特征在于：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。
2.根据权利要求1所述的导热耐高温聚酰胺复合材料，其特征在于：所述脂肪族二元酸、所述芳香族二元酸和所述脂肪族二元胺的总重量份数为100。
3.根据权利要求1所述的导热耐高温聚酰胺复合材料，其特征在于：所述脂肪族二元酸选自丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸或十三烷二酸中的一种以上；或者，
所述芳香族二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸或萘二甲酸中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的导热耐高温聚酰胺复合材料，其特征在于：所述脂肪族二元胺选自丁二胺、戊二胺、2‐甲基戊二胺、己二胺、癸二胺、十一烷二胺或十二烷二胺中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的导热耐高温聚酰胺复合材料，其特征在于：所述纳米级石墨烯水溶液为纳米级石墨烯含量为1‐10wt％的水溶液；
优选地，所述纳米级石墨烯含有3‐10层的石墨烯，每层石墨烯的厚度为0.34nm。
6.根据权利要求1所述的导热耐高温聚酰胺复合材料，其特征在于：所述封端剂选自苯甲酸、乙酸、丙酸或己二酸中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的导热耐高温聚酰胺复合材料，其特征在于：所述催化剂选自磷酸钠、磷酸镁、磷酸钙、亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸锌、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙或次亚磷酸锌中的一种以上。
8.一种如权利要求1至7任一项所述的导热耐高温聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、将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份去离子水依次加入到高压反应釜内；
(2)、将高压反应釜抽真空充氮气，之后调节压力至高于常压30‐50kPa；
(3)、加热高压反应釜，升温至第一温度，压力随之升高至0.1‐0.2MPa，然后进行恒温反应1‐3小时；
(4)、继续升温至第二温度并升压至1.5‐3.5MPa，同时保持压力恒定；
(5)、接着以0.06‐2.50℃/min的速率升温1‐3小时至第三温度，压力为1.5‐3.5MPa，升温完毕之后立刻将高压反应釜内的压力泄至常压，泄压时间为0.5‐2小时，同时维持温度恒定，直至没有尾气逸出；
(6)、反应完成后，向高压反应釜内充氮气，调节压力至0.5‐1.0MPa，最后将物料压出拉条切粒，得到所述导热耐高温聚酰胺复合材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述第一温度为80‐150℃，所述第二温度为200‐270℃，所述第三温度为280‐350℃。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述第二温度比所述第一温度高120℃，所述第三温度比所述第二温度高80℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611248020.6A CN108250432A (zh) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | 导热耐高温聚酰胺复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611248020.6A CN108250432A (zh) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | 导热耐高温聚酰胺复合材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108250432A true CN108250432A (zh) | 2018-07-06 |
Family
ID=62721220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611248020.6A Pending CN108250432A (zh) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | 导热耐高温聚酰胺复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108250432A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112679727A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-04-20 | 裕克施乐塑料制品（太仓）有限公司 | 一种可用于sls的三层结构的导热粉体及制备和使用方法 |
-
2016
- 2016-12-29 CN CN201611248020.6A patent/CN108250432A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112679727A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-04-20 | 裕克施乐塑料制品（太仓）有限公司 | 一种可用于sls的三层结构的导热粉体及制备和使用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI546320B (zh) | 半芳香族聚醯胺及其製造方法 | |
| EP1183310B1 (en) | High-molecular polyamide composition with improved flow behaviour | |
| TWI513764B (zh) | 聚醯胺組成物及成形品 | |
| WO2011097832A1 (zh) | 一种长碳链半芳香耐高温聚酰胺的均聚物和共聚物及其合成方法 | |
| CN106147221B (zh) | 玻纤增强阻燃导热半芳香共聚尼龙复合材料及其制备方法 | |
| KR970006892B1 (ko) | 블록 코폴리아미드의 제조방법 | |
| JP2013006963A (ja) | ポリアミドおよびその成形体 | |
| WO2020040283A1 (ja) | ポリアミド組成物 | |
| WO2023272459A1 (zh) | 一种聚酰胺及其制备方法 | |
| CN113061247A (zh) | 一种耐高温易加工的聚酰胺共聚物及其制备方法 | |
| CN108250432A (zh) | 导热耐高温聚酰胺复合材料及其制备方法 | |
| CN109265677B (zh) | 一种耐高温透明聚酰胺的制备方法 | |
| JP5485836B2 (ja) | 長繊維強化ポリアミド樹脂組成物及び成形体 | |
| KR101674245B1 (ko) | 폴리아미드의 제조방법 | |
| WO2022089674A1 (zh) | 一种用于生产耐高温聚酰胺的方法、耐高温聚酰胺及其应用 | |
| CN109851779B (zh) | 一种半芳香聚酰胺及其模塑组合物 | |
| JP2023103598A (ja) | 半芳香族ポリアミド樹脂組成物およびそれを用いた成形品 | |
| JP5686625B2 (ja) | 半芳香族ポリアミド | |
| JP6385042B2 (ja) | ポリアミド樹脂およびその製造方法 | |
| WO2019189145A1 (ja) | 半芳香族ポリアミド樹脂、及びその製造方法 | |
| CN115975181B (zh) | 一种三元共聚透明尼龙及其制备方法 | |
| JP2013060580A (ja) | 導電性ポリアミド樹脂組成物およびそれを成形してなる成形体 | |
| WO2023029374A1 (zh) | 耐高温半芳香聚酰胺、其制备方法、组合物和成型品 | |
| CN115943176A (zh) | 耐汽车流体的热熔性粘合剂 | |
| CN115850691A (zh) | 一种耐高温、高韧性生物基长链尼龙树脂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180706 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |