專利名稱：一種玻纖增強導熱塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高填充導熱塑料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種連續(xù)長玻纖增強導熱塑料及其制備方法。
背景技術(shù)：
導熱塑料是具有一定導熱能力的塑料。絕大多數(shù)高分子材料的導熱系數(shù)都很小，經(jīng)常被當作絕熱保溫材料來用。提高塑料的導熱性能有兩種方法，一是合成具有導熱性能的結(jié)構(gòu)塑料，如聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯等，二是采用導熱填料對樹脂基體進行填充，由于第二種方法得到的導熱塑料價格較低、容易加工成型，所以導熱塑料的研究都集中在填充型導熱塑料上。對于填充型導熱塑料來說，材料的導熱系數(shù)取決于導熱填料和樹脂的共同作用，導熱填料必須達到一定的量才能互相接觸形成導熱網(wǎng)鏈，材料的導熱性能才能獲得較大提聞。高填充量導熱填料的填充雖然使得材料具有較高的導熱率，但是材料的機械性能并未得到改善，有些方面甚至下降，這對材料的實際應用有所影響，因此，很多廠家在添加導熱填料的同時也加入少量玻纖來對導熱塑料進行增強。公開號為CN101225231的中國發(fā)明專利描述了一種絕緣導熱玻纖增強PPS復合材料及其制備方法，該方法使用短切玻纖，經(jīng)過擠出工藝使得短切纖維切得更短，對提高材料的機械性能幫助不大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提供一種操作簡單、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、機械性能良好的連續(xù)長玻纖增強導熱塑料及其制備方法。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
一種玻纖增強導熱塑料，由包含以下重量份數(shù)的組分制成
玻纖增強樹脂母粒8-25份，
導熱填充母粒75-92份。所述玻纖增強樹脂母粒由包含以下重量份數(shù)的組分制成
第一樹脂38-48份，
玻纖50-60份，
第一抗氧劑 O. 6-0. 8份，
第一潤滑劑 1-1. 5份。所述導熱填充母粒由包含以下重量份數(shù)的組分制成
第二樹脂22-30份，
導熱填料68-76份，
第二抗氧劑O. 2-0. 3份，
第二潤滑劑O. 6-1. O份，
偶聯(lián)劑O. 5-0. 7份，其他加工助劑O. 6-0. 7份。優(yōu)選的，所述第一樹脂為尼龍PA、聚丙烯PP中的一種或兩種，優(yōu)選流動性良好的PA, PP0優(yōu)選的，所述玻纖為連續(xù)長玻纖，為長纖增強塑料專用玻纖。優(yōu)選的，所述第一抗氧劑為受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類、硫代酯類中的一種或幾種，優(yōu)選抗氧劑1010、抗氧劑1098與抗氧劑168的復配；所述第一潤滑劑為脂肪醇及其二羧酸酯、金屬皂類、脂肪酰胺、聚乙烯蠟中的一種或幾種，優(yōu)選硅酮潤滑劑(GM-100)、乙撐雙硬脂酸酰胺(EBS )以及脂肪酸酯混合物(TR044 )。優(yōu)選的，所述玻纖增強樹脂母粒的最終長度為10-13mm。優(yōu)選的，所述導熱填料為金屬氧化物、金屬氮化物、碳化硅和導熱石墨的復配。優(yōu)選的，所述第二樹脂為尼龍PA、聚丙烯PP中的一種或兩種，優(yōu)選流動性良好的PA、PP ;所述第二抗氧劑為受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類、硫代酯類中的一種或幾種，優(yōu)選抗氧劑1010、抗氧劑1098與抗氧劑168的復配；所述第二潤滑劑為脂肪醇及其二羧酸酯、金屬皂類、脂肪酰胺、聚乙烯蠟中的一種或幾種，優(yōu)選硅酮潤滑劑(GM-100)、乙撐雙硬脂酸酰胺(EBS)以及脂肪酸酯混合物(TR044);所述偶聯(lián)劑為硅烷類或鈦酸酯類偶聯(lián)劑，優(yōu)選了-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、丙基三硬酯酸鈦酸酯(TTS);所述其他加工助劑為市售白油。一種玻纖增強導熱塑料的制備方法，包括以下步驟
(O玻纖增強樹脂母粒的制備將第一樹脂38-48重量份、第一抗氧劑O. 6-0. 8重量份、第一潤滑劑1-1. 5重 量份加入高混機中混合均勻，然后通過擠出機混煉熔融后引入熔體槽，將玻纖50-60重量份也導 入熔體槽，在熔體槽中浸潰分散，再通過冷卻和切粒裝置，得到10-13mm的玻纖增強樹脂母粒；
(2)導熱填充母粒的制備將第二樹脂和導熱填料在90-120°C下干燥2-5h，然后將干燥好的導熱填料68-76重量份放入高混機中，將偶聯(lián)劑O. 5-0. 7重量份、其他加工助劑O. 6-0. 7重量份混合噴灑到高混機中的導熱填料中，混合15-45分鐘后100°C下干燥2_4h，將上述混合物和已干燥的第二樹脂22-30重量份、第二抗氧劑O. 2-0. 3重量份、第二潤滑劑O. 6-1. O重量份加入高速混合機中，室溫下混合10-20分鐘后轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機中擠出切粒，得到導熱填充母粒；
(3)將玻纖增強樹脂母粒和導熱填充母粒摻混，得到玻纖增強導熱塑料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
(1)與直接把玻纖和導熱填料混合生產(chǎn)的玻纖增強導熱塑料相比，本發(fā)明的連續(xù)長玻纖增強導熱塑料具有更好的機械性能；
(2)本發(fā)明可以很好的控制導熱填料和玻纖的含量，制備工藝簡單，效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
具體實施例方式下面結(jié)合各實施例詳細描述本發(fā)明。實施例1-3
首先制備連續(xù)長玻纖增強PA6樹脂母粒，由包含以下重量份數(shù)的組分制成PA6 38. 4份，連續(xù)長玻纖60份，抗氧劑1098 O. 2份、抗氧劑168 O. 4份，潤滑劑GM-100 I份。制備方法如下
將PA6樹脂、抗氧劑1098、抗氧劑168、潤滑劑GM-100加入高混機中混合均勻，然后通過擠出機混煉熔融得到PA6樹脂熔體并引入熔體槽,將連續(xù)長玻纖導入熔體槽,在熔體槽中經(jīng)PA6樹脂熔體浸潰分散，使連續(xù)長玻纖完全浸潤，再通過冷卻和切粒裝置，根據(jù)要求切成相應長度的粒料，得到長度為12mm的連續(xù)長玻纖增強PA6樹脂母粒；其中，擠出機溫度為180-260°C，熔體槽溫度為 220-260°C。然后制備導熱填充母粒，由包含以下重量份數(shù)的組分制成PA6 (擠出級、流動性好)22. 4份，導熱石墨10份、氧化鋁30份、碳化硅35份，抗氧劑1098 O.1份、抗氧劑168O.1份，潤滑劑EBS O. 4份、潤滑劑GM-100 O. 6份，偶聯(lián)劑KH550 O. 7份，白油O. 7份。制備方法如下
(1)將PA6樹脂和導熱石墨、氧化鋁、碳化硅在100°C下干燥4h； (2)將干燥好的10份導熱石墨、30份導熱氧化鋁和35份導熱碳化硅放入高混機中，將O. 7份偶聯(lián)劑KH550與O. 7份白油的混合物以噴灑的方式加入到在高速混合機中的導熱填料中，高速混合30分鐘后在100°C下干燥3h后待用；
(3)將干燥好的22.4份PA6樹脂，O.1份抗氧劑1098、0.1份抗氧劑168、0. 4份潤滑劑EBS,O. 6份潤滑劑GM-100以及步驟(2)得到的混合物放入高速混合機中，在室溫下混合15分鐘；
(4)將步驟(3)得到的混合料加入到雙螺桿擠出機中擠出造粒，得到導熱填充母粒；螺桿 1-6 區(qū)的溫度分別為 180-200 0C，210-230 °C，220-240 °C，230-240 °C，220-240 °C，230-240°C，機頭為 230-240°C。最后，將長玻纖增強PA6樹脂母粒和導熱填充母粒按表I的配比(重量份)進行摻混，混合均勻后注塑成標準樣條，注塑溫度為240-270°C，對得到的玻纖增強導熱塑料進行性能測試，結(jié)果見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種玻纖增強導熱塑料，其特征在于，由包含以下重量份數(shù)的組分制成 玻纖增強樹脂母粒8-25份， 導熱填充母粒75-92份。
2.如權(quán)利要求1所述的玻纖增強導熱塑料，其特征在于，所述玻纖增強樹脂母粒由包含以下重量份數(shù)的組分制成 第一樹脂38-48份， 玻纖50-60份， 第一抗氧劑 O. 6-0. 8份， 第一潤滑劑 1-1. 5份。
3.如權(quán)利要求1所述的玻纖增強導熱塑料，其特征在于，所述導熱填充母粒由包含以下重量份數(shù)的組分制成 第二樹脂22-30份， 導熱填料68-76份， 第二抗氧劑O. 2-0. 3份， 第二潤滑劑O. 6-1. O份， 偶聯(lián)劑O. 5-0. 7份， 其他加工助劑0.6-0. 7份。
4.如權(quán)利要求2所述的玻纖增強導熱塑料，其特征在于，所述第一樹脂為尼龍PA、聚丙烯PP中的一種或兩種，優(yōu)選流動性良好的PA、PP。
5.如權(quán)利要求2所述的玻纖增強導熱塑料，其特征在于，所述玻纖為連續(xù)長玻纖。
6.如權(quán)利要求2所述的玻纖增強導熱塑料，其特征在于，所述第一抗氧劑為受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類、硫代酯類中的一種或幾種，優(yōu)選抗氧劑1010、抗氧劑1098與抗氧劑168的復配；所述第一潤滑劑為脂肪醇及其二羧酸酯、金屬皂類、脂肪酰胺、聚乙烯蠟中的一種或幾種，優(yōu)選硅酮潤滑劑、乙撐雙硬脂酸酰胺以及脂肪酸酯混合物。
7.如權(quán)利要求1或2所述的玻纖增強導熱塑料，其特征在于，所述玻纖增強樹脂母粒的最終長度為10-13mm。
8.如權(quán)利要求3所述的玻纖增強導熱塑料，其特征在于，所述導熱填料為金屬氧化物、金屬氮化物、無碳化娃和導熱石墨的復配。
9.如權(quán)利要求3所述的玻纖增強導熱塑料，其特征在于，所述第二樹脂為尼龍PA、聚丙烯PP中的一種或兩種，優(yōu)選流動性良好的PA、PP ;所述第二抗氧劑為受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類、硫代酯類中的一種或幾種，優(yōu)選抗氧劑1010、抗氧劑1098與抗氧劑168的復配；所述第二潤滑劑為脂肪醇及其二羧酸酯、金屬皂類、脂肪酰胺、聚乙烯蠟中的一種或幾種，優(yōu)選硅酮潤滑劑、乙撐雙硬脂酸酰胺以及脂肪酸酯混合物；所述偶聯(lián)劑為硅烷類或鈦酸酯類偶聯(lián)劑，優(yōu)選γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丙基三硬酯酸鈦酸酯；所述其他加工助劑為市售白油。
10.一種如權(quán)利要求1所述的玻纖增強導熱塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (O玻纖增強樹脂母粒的制備將第一樹脂38-48重量份、第一抗氧劑O. 6-0. 8重量份、第一潤滑劑1-1. 5重量份加入高混機中混合均勻，然后通過擠出機混煉熔融后引入熔體槽，將玻纖50-60重量份也導入熔體槽，在熔體槽中浸潰分散，再通過冷卻和切粒裝置，得到10-13mm的玻纖增強樹脂母粒；(2)導熱填充母粒的制備將第二樹脂和導熱填料在90-120°C下干燥2-5h，然后將干燥好的導熱填料68-76重量份放入高混機中，將偶聯(lián)劑O. 5-0. 7重量份、其他加工助劑O.6-0. 7重量份混合噴灑到高混機中的導熱填料中，混合15-45分鐘后100°C下干燥2_4h，將上述混合物和已干燥的第二樹脂22-30重量份、第二抗氧劑O. 2-0. 3重量份、第二潤滑劑O.6-1. O重量份加入高速混合機中，室溫下混合10-20分鐘后轉(zhuǎn)入雙螺桿擠出機中擠出切粒，得到導熱填充母粒； (3)將玻纖增強樹脂母粒和導熱填充母粒摻混，得到玻纖增強導熱塑料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種玻纖增強導熱塑料，由包含以下重量份數(shù)的組分制成玻纖增強樹脂母粒8-25重量份和導熱填充母粒75-92重量份。其中玻纖增強樹脂母粒由包含以下重量份數(shù)的組分制成第一樹脂38-48重量份、第一抗氧劑0.6-0.8重量份、第一潤滑劑1-1.5重量份和玻纖50-60重量份；導熱填充母粒由包含以下重量份數(shù)的組分制成第二樹脂22-30重量份、導熱填料68-76重量份、第二抗氧劑0.2-0.3重量份、第二潤滑劑0.6-1.0重量份、偶聯(lián)劑0.5-0.7重量份、其他加工助劑0.6-0.7重量份。本發(fā)明可以很好的控制導熱填料和玻纖含量，制備工藝簡單高效，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，并具有更好的機械性能。
文檔編號C08K13/04GK103044900SQ20111030973
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者郭雪晴 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司