專利名稱：一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酰胺(PA)復(fù)合材料，具體涉及用于傳熱和散熱的(高導(dǎo)熱/易 散熱)，可注塑成型的絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚酰胺(PA)俗稱尼龍，PA具有良好的機械性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學性、 阻燃性和自潤滑性，容易加工、摩擦系數(shù)低，特別適宜于玻璃纖維和其他材料填充增強改性 等。廣泛應(yīng)用于汽車、電子電器、包裝、機械、日用消費品等眾多領(lǐng)域。但是PA和其他塑料 一樣，與金屬的主要區(qū)別在于它的低導(dǎo)熱性能，限制了它不能在某些領(lǐng)域代替金屬。隨著工 業(yè)生產(chǎn)和科學技術(shù)的發(fā)展，一些對材料導(dǎo)熱性能要求較高的領(lǐng)域如換熱工程、電磁屏蔽、電 子信息等領(lǐng)域，對導(dǎo)熱材料提出了更高的要求，希望材料具有優(yōu)良的綜合性能。目前用高導(dǎo)熱的填料對PA進行填充提高導(dǎo)熱，導(dǎo)熱填料主要包括金屬氧化物如 BeO, MgO, Al2O3，CaO, NiO ；金屬氮化物如AlN, BN等；碳化物如SiC，B4C3等。它們有較高的 導(dǎo)熱系數(shù)，而且更重要的是同金屬粉相比有更優(yōu)異的電絕緣性，但是導(dǎo)熱填料的填充量很 大，造成加工困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有導(dǎo)熱材料填充量大、難加工的缺點，利用市場上容易 獲得的不同形狀的導(dǎo)熱填料，在填料量較低的情況下，讓填料間形成接觸和相互作用，體系 內(nèi)形成導(dǎo)熱網(wǎng)鏈，導(dǎo)熱性大幅提高。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，由聚酰胺樹脂、聚苯 硫醚樹脂、導(dǎo)熱填料、玻璃纖維、偶聯(lián)劑、抗氧劑、加工助劑組成；以重量份數(shù)計，各組分用量 如下
60^90 份 10 40份 30 10 1
聚酰胺樹脂 聚苯硫醚樹脂
片狀導(dǎo)熱填料 晶須狀導(dǎo)熱填料 納米導(dǎo)熱填料 玻璃纖維 偶聯(lián)劑 抗氧劑 加工助劑
優(yōu)選地，
^ 100 份 80份 10份 10 20份 1 3份 0. 2 0. 5份 0. 5 2份。
種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，由聚酰胺樹脂、聚苯硫醚樹脂、導(dǎo)熱填料、
玻璃纖維、偶聯(lián)劑、抗氧劑、加工助劑組成；以重量份數(shù)計，各組分用量如下
70 80份 20 30份
聚酰胺樹脂
聚苯硫醚樹脂片狀導(dǎo)熱填料 晶須狀導(dǎo)熱填料 納米導(dǎo)熱填料
40 80份 10 30份
1 3份 10 15份 1 3份 0. 3 0. 5份 1 2份。
玻璃纖維 偶聯(lián)劑 抗氧劑 加工助劑其中，所述的片狀導(dǎo)熱填料為粒徑5. (Γ25. 0微米，厚度0. 2、. 4微米的氧化鋁或 鋁粉；
所述的晶須狀導(dǎo)熱填料為粒徑0. 3 3. 0微米，長度5 100微米的氧化鋁，氧化鎂或氧化
鋅；
所述的納米導(dǎo)熱填料為粒徑3(Tl00nm的氧化鋁，氧化鎂、氮化鋁、氮化硼、碳化硅中的 一種或多種的混合物；
所述的玻璃纖維為E型或S型的玻璃纖維；
所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑；
所述的抗氧劑為酚類、亞磷酸酯類中的一種或幾種的混合物；所述的酚類為1076，亞 磷酸酯類為TNP或168。所述的加工助劑為PETS、硅酮粉中的一種或幾種的混合物
本發(fā)明一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟和工藝條件 步驟一對導(dǎo)熱填料進行預(yù)處理，按上述配方量將片狀導(dǎo)熱填料、晶須狀導(dǎo)熱填料和 納米導(dǎo)熱填料加入到高速混合機中，然后加入偶聯(lián)劑，混合均勻；備用；
步驟二 對玻璃纖維進行預(yù)處理，按上述配方量將玻璃纖維，偶聯(lián)劑加入到高速混合 機中混合均勻；備用；
步驟三將步驟一導(dǎo)熱填料和聚酰胺樹脂加入到高速混合機中；并加入聚苯硫醚樹 脂、抗氧劑、加工助劑，混合均勻；
步驟四 將步驟三混合好的物料放入雙螺桿機中，同時加入步驟二預(yù)處理好的玻璃 纖維；進行擠出造粒；
步驟五 把造好的粒料進行注塑成型并控制模具的成型溫度，制得絕緣導(dǎo)熱聚酰胺 復(fù)合材料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點
(1)利用片狀導(dǎo)熱填料、晶須導(dǎo)熱填料的不同形狀，增加填料間的相互接觸和相互作 用，在填料含量較低的情況下，獲得較高導(dǎo)熱系數(shù)。(2)引入納米導(dǎo)熱填料，提高填料的堆砌度，提高導(dǎo)熱性。(3)引入PPS樹脂，提高了材料的耐高溫性和尺寸穩(wěn)定性，降低了 PA的吸水性。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明的技術(shù)特點，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地描述， 需要說明的是，實施例并不是對本發(fā)明保護范圍的限制。實施例一以下重量份的原料配方
聚酰胺(PA66)80份
聚苯硫醚(PPS)20份
片狀A(yù)l2O340份
晶須Al2O320份
納米AlN2份
玻璃纖維10份
硅烷偶聯(lián)劑1. 5份
抗氧劑0. 5份
加工助劑1. 0份
對玻璃纖維用硅烷偶聯(lián)劑進行預(yù)處理。在高速混合機中加入片狀和晶須狀A(yù)l2O3、納米 A1N，加入硅烷偶聯(lián)劑接著高速混合均勻，然后加入PA66、PPS、抗氧劑、加工助劑進行混合均 勻后，加入到雙螺桿擠出機中，在^(TC左右擠出造粒，同時加入預(yù)處理好的玻璃纖維，得到 絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，注射壓力為lOMPa，注射時間為30秒，模具溫度為100°C。制樣 進行性能測試。樣品的力學性能按照以下標準測試，結(jié)果如表1所示 表權(quán)利要求
1. 一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于該復(fù)合材料由聚酰胺樹脂、聚苯硫醚 樹脂、導(dǎo)熱填料、玻璃纖維、偶聯(lián)劑、抗氧劑、加工助劑組成；以重量份數(shù)計，各組分用量如 下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于該復(fù)合材料由 聚酰胺樹脂、聚苯硫醚樹脂、導(dǎo)熱填料、玻璃纖維、偶聯(lián)劑、抗氧劑、加工助劑組成；以重量份 數(shù)計，各組分用量如下
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于所述的片狀導(dǎo) 熱填料為粒徑5. (Γ25. 0微米，厚度0. 2^0. 4微米的氧化鋁或鋁粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于所述的晶須狀 導(dǎo)熱填料為粒徑0. 3^3. 0微米，長度5 100微米的氧化鋁，氧化鎂或氧化鋅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于所述的納米導(dǎo) 熱填料為粒徑3(Tl00nm的氧化鋁，氧化鎂、氮化鋁、氮化硼、碳化硅中的一種或多種的混合 物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于所述的玻璃纖 維為E型或S型的玻璃纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于所述的偶聯(lián)劑 為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于所述的抗氧劑 為酚類、亞磷酸酯類中的一種或幾種的混合物；所述的酚類為1076，亞磷酸酯類為TNP或 168。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于加工助劑為聚酰胺樹脂 聚苯硫醚樹脂 片狀導(dǎo)熱填料 晶須狀導(dǎo)熱填料 納米導(dǎo)熱填料 玻璃纖維 偶聯(lián)劑 抗氧劑 加工助劑60^90 份 10 40份 30 100份10 80份 1 10份 10 20份 1 3份 0. 2 0. 5份 0. 5 2份。聚酰胺樹脂 聚苯硫醚樹脂 片狀導(dǎo)熱填料 晶須狀導(dǎo)熱填料 納米導(dǎo)熱填料 玻璃纖維 偶聯(lián)劑 抗氧劑 加工助劑70 80份 20 30份 40 80份 10 30份 1 3份 10 15份 1 3份 0. 3 0. 5份 1 2份。PETS、硅酮粉中的一種或幾種的混合物。
10.權(quán)利要求1一8所述的一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包 括如下步驟和工藝條件步驟一對導(dǎo)熱填料進行預(yù)處理，按上述配方量，將片狀導(dǎo)熱填料、晶須狀導(dǎo)熱填料和 納米導(dǎo)熱填料加入到高速混合機中，然后加入偶聯(lián)劑，混合均勻；備用；步驟二 對玻璃纖維進行預(yù)處理，按上述配方量將玻璃纖維，偶聯(lián)劑加入到高速混合 機中混合均勻；備用；步驟三將步驟一的導(dǎo)熱填料和聚酰胺樹脂加入到高速混合機中；并加入聚苯硫醚樹 脂、抗氧劑、加工助劑，混合均勻；步驟四 將步驟三混合好的物料放入雙螺桿機中，同時加入步驟二預(yù)處理好的玻璃 纖維；進行擠出造粒；步驟五 把造好的粒料進行注塑成型并控制模具的成型溫度，制得絕緣導(dǎo)熱聚酰胺 復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種絕緣導(dǎo)熱聚酰胺復(fù)合材料，由聚酰胺(PA)樹脂、聚苯硫醚(PPS)樹脂、導(dǎo)熱填料、玻璃纖維、偶聯(lián)劑、抗氧劑、加工助劑制備而成。各組分重量份數(shù)用量如下PA樹脂60~90份、PPS樹脂10～40份、片狀導(dǎo)熱填料30～100份、晶須狀導(dǎo)熱填料10～80份，納米導(dǎo)熱填料1～10份，玻璃纖維10～20份、偶聯(lián)劑1～3份、抗氧劑0.2～0.5份、加工助劑0.5～2份。用該配方制備的聚酰胺復(fù)合材料具有較高的導(dǎo)熱性能和熱物理機械性能。
文檔編號C08K3/08GK102070899SQ20101061484
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者傅軼, 汪洋, 譚頌斌 申請人:廣東銀禧科技股份有限公司