本發(fā)明涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于聚酰胺的導(dǎo)熱納米復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
導(dǎo)熱性優(yōu)異的材料必須具備兩個(gè)條件：基體內(nèi)導(dǎo)熱網(wǎng)鏈的形成及熱流方向與導(dǎo)熱網(wǎng)鏈的取向一致。目前工業(yè)上制備導(dǎo)熱塑料的主要方法是向聚合物基體中填充高導(dǎo)熱組分來制備高分子基復(fù)合導(dǎo)熱材料。通過高含量的填料之間的接觸和相互作用，在體系中形成類似鏈狀和網(wǎng)狀的分布形態(tài)——導(dǎo)熱網(wǎng)鏈，從而提高復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。常用的無機(jī)填料為石墨、陶瓷、碳纖維、炭黑、al2o3、mgo、aln、bn等。但是，為了使高分子復(fù)合材料在導(dǎo)熱的同時(shí)具有絕緣性，往往不加石墨、炭黑、等電導(dǎo)率高的填料；而aln、bn分別由于其成本較較高、加工性能不好等因素從而不適合工業(yè)生產(chǎn)制造低成本、高性能的導(dǎo)熱絕緣塑料；更重要的是，大量無機(jī)填料的加入，怎樣在提高復(fù)合材料熱導(dǎo)率的同時(shí)，盡量保持基體樹脂的其他優(yōu)異性能成為導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料研究的重要方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種導(dǎo)熱納米復(fù)合材料及其制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
構(gòu)造一種基于聚酰胺的導(dǎo)熱納米復(fù)合材料，其特征在于，按重量百分比計(jì)，包括以下組分：
其中，所述納米級埃洛石粉末通過如下方法制備：將天然埃洛石中所含褐色部分去除，先進(jìn)行初步粉碎，然后在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥6～9小時(shí)后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常溫下攪拌16～20小時(shí)后再靜置50～66小時(shí)；取靜置分層后的澄清溶液在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥11～14小時(shí)至埃洛石成塊狀；將塊狀埃洛石粉碎，并過50～1500目篩，得到納米級的純凈埃洛石粉末。
本發(fā)明所述的導(dǎo)熱納米復(fù)合材料，其中，按重量百分比計(jì)，包括以下組分：
本發(fā)明所述的導(dǎo)熱納米復(fù)合材料，其中，按重量百分比計(jì)，包括以下組分：
本發(fā)明所述的導(dǎo)熱納米復(fù)合材料，其中，按重量百分比計(jì)，包括以下組分：
本發(fā)明還提供了一種基于聚酰胺的導(dǎo)熱納米復(fù)合材料的制備方法，其中，包括以下步驟：
將天然埃洛石中所含褐色部分去除，先進(jìn)行初步粉碎，然后在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥6～9小時(shí)后第二次粉碎；
取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；
在常溫下攪拌16～20小時(shí)后再靜置50～66小時(shí)；
取靜置分層后的澄清溶液在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥11～14小時(shí)至埃洛石成塊狀；
將塊狀埃洛石粉碎，并過50～1500目篩，得到納米級的純凈埃洛石粉末；
將復(fù)合材料的原料真空干燥后，混合均勻、擠出、造粒、注塑，制得導(dǎo)熱納米復(fù)合材料。
本發(fā)明所述的制備方法，其中，取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比5∶7∶0.005配制成混合液。
本發(fā)明所述的制備方法，其中，取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比2∶9∶0.03配制成混合液。
本發(fā)明所述的制備方法，其中，擠出機(jī)料筒口溫度為250℃～260℃、輸送段溫度為260℃～270℃、壓縮段溫度為270℃～290℃、計(jì)量段溫度為290℃～280℃；噴嘴溫度為275℃～280℃；螺桿轉(zhuǎn)速為180～200r/min；喂料速度為15～20r/min。
本發(fā)明所述的制備方法，其中，注塑所用的注塑機(jī)料筒口溫度為250℃～260℃、輸送段溫度為260℃～270℃、壓縮段溫度為270℃～290℃、計(jì)量段溫度為290℃～295℃；噴嘴溫度為295℃～300℃；模具溫度為80℃～100℃；螺桿轉(zhuǎn)速為100～120r/min；注射背壓為60～80mpa。
本發(fā)明所述的制備方法，其中，將造粒于真空干燥箱中在100℃～110℃下干燥10～12h后并在封閉條件下冷卻至室溫。
本發(fā)明的有益效果在于：改善并優(yōu)化了現(xiàn)有導(dǎo)熱納米材料的制備工藝，通過制備納米級無機(jī)填料與熱致性液晶并用于尼龍中，制備出兼具導(dǎo)熱性能和優(yōu)異的力學(xué)綜合性能的原位混雜復(fù)合材料，不僅豐富了聚酰胺的改性手段，而且大大降低成本、加速了原位復(fù)合技術(shù)工業(yè)化的步伐，有效解決液晶高昂的價(jià)格，難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的問題。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明較佳實(shí)施例的基于聚酰胺的導(dǎo)熱納米復(fù)合材料按重量百分比計(jì)包括以下組分：聚酰胺6640-45％；硅酮樹脂12-15％；熱致性液晶13-20％；納米級埃洛石粉末20％；乙烯-丙烯非共軛二烯彈性體接枝馬來酸酐10-17％；其中，納米級埃洛石粉末通過如下方法制備：將天然埃洛石中所含褐色部分去除，先進(jìn)行初步粉碎，然后在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥6～9小時(shí)后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常溫下攪拌16～20小時(shí)后再靜置50～66小時(shí)；取靜置分層后的澄清溶液在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥11～14小時(shí)至埃洛石成塊狀；將塊狀埃洛石粉碎，并過50～1500目篩，得到納米級的純凈埃洛石粉末。
上述方案改善并優(yōu)化了現(xiàn)有導(dǎo)熱納米材料的制備工藝，通過制備納米級無機(jī)填料與熱致性液晶并用于尼龍中，制備出兼具導(dǎo)熱性能和優(yōu)異的力學(xué)綜合性能的原位混雜復(fù)合材料，不僅豐富了聚酰胺的改性手段，而且大大降低成本、加速了原位復(fù)合技術(shù)工業(yè)化的步伐，有效解決液晶高昂的價(jià)格，難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的問題。
上述導(dǎo)熱納米復(fù)合材料中，優(yōu)選地，按重量百分比計(jì)，包括以下組分：聚酰胺6645％；硅酮樹脂12％；熱致性液晶13％；納米級埃洛石粉末20％；乙烯-丙烯非共軛二烯彈性體接枝馬來酸酐10％。
上述導(dǎo)熱納米復(fù)合材料中，優(yōu)選地，按重量百分比計(jì)，包括以下組分：聚酰胺6640％；硅酮樹脂15％；熱致性液晶20％；納米級埃洛石粉末15％；乙烯-丙烯非共軛二烯彈性體接枝馬來酸酐10％。
上述導(dǎo)熱納米復(fù)合材料中，優(yōu)選地，按重量百分比計(jì)，包括以下組分：聚酰胺6642％；硅酮樹脂13％；熱致性液晶13％；納米級埃洛石粉末15％；乙烯-丙烯非共軛二烯彈性體接枝馬來酸酐17％。
上述基于聚酰胺的導(dǎo)熱納米復(fù)合材料的制備方法包括以下步驟：
將天然埃洛石中所含褐色部分去除，先進(jìn)行初步粉碎，然后在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥6～9小時(shí)后第二次粉碎；
取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；
在常溫下攪拌16～20小時(shí)后再靜置50～66小時(shí)；
取靜置分層后的澄清溶液在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥11～14小時(shí)至埃洛石成塊狀；
將塊狀埃洛石粉碎，并過50～1500目篩，得到納米級的純凈埃洛石粉末；
將復(fù)合材料的原料真空干燥后，混合均勻、擠出、造粒、注塑，制得導(dǎo)熱納米復(fù)合材料。
優(yōu)選地，上述制備方法中，取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比5∶7∶0.005配制成混合液。
優(yōu)選地，上述制備方法中，取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比2∶9∶0.03配制成混合液。
優(yōu)選地，上述制備方法中，擠出機(jī)料筒口溫度為250℃～260℃、輸送段溫度為260℃～270℃、壓縮段溫度為270℃～290℃、計(jì)量段溫度為290℃～280℃；噴嘴溫度為275℃～280℃；螺桿轉(zhuǎn)速為180～200r/min；喂料速度為15～20r/min。
優(yōu)選地，上述制備方法中，注塑所用的注塑機(jī)料筒口溫度為250℃～260℃、輸送段溫度為260℃～270℃、壓縮段溫度為270℃～290℃、計(jì)量段溫度為290℃～295℃；噴嘴溫度為295℃～300℃；模具溫度為80℃～100℃；螺桿轉(zhuǎn)速為100～120r/min；注射背壓為60～80mpa。
優(yōu)選地，上述制備方法中，將造粒于真空干燥箱中在100℃～110℃下干燥10～12h后并在封閉條件下冷卻至室溫。
下面通過具體實(shí)施例對上述基于聚酰胺的導(dǎo)熱納米復(fù)合材料的制備方法作詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
按以下組分準(zhǔn)備原材料：聚酰胺6645％；硅酮樹脂12％；熱致性液晶13％；納米級埃洛石粉末20％；乙烯-丙烯非共軛二烯彈性體接枝馬來酸酐10％。
將天然埃洛石中所含褐色部分去除，先進(jìn)行初步粉碎，然后在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥6～9小時(shí)后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常溫下攪拌16～20小時(shí)后再靜置50～66小時(shí)；取靜置分層后的澄清溶液在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥11～14小時(shí)至埃洛石成塊狀；將塊狀埃洛石粉碎，并過50～1500目篩，得到納米級的純凈埃洛石粉末；將復(fù)合材料的原料真空干燥后，混合均勻、擠出、造粒、注塑，制得導(dǎo)熱納米復(fù)合材料。
實(shí)施例2
按以下組分準(zhǔn)備原材料：聚酰胺6640％；硅酮樹脂15％；熱致性液晶20％；納米級埃洛石粉末15％；乙烯-丙烯非共軛二烯彈性體接枝馬來酸酐10％。
將天然埃洛石中所含褐色部分去除，先進(jìn)行初步粉碎，然后在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥6～9小時(shí)后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常溫下攪拌16～20小時(shí)后再靜置50～66小時(shí)；取靜置分層后的澄清溶液在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥11～14小時(shí)至埃洛石成塊狀；將塊狀埃洛石粉碎，并過50～1500目篩，得到納米級的純凈埃洛石粉末；將復(fù)合材料的原料真空干燥后，混合均勻、擠出、造粒、注塑，制得導(dǎo)熱納米復(fù)合材料。
實(shí)施例3
按以下組分準(zhǔn)備原材料：聚酰胺6642％；硅酮樹脂13％；熱致性液晶13％；納米級埃洛石粉末15％；乙烯-丙烯非共軛二烯彈性體接枝馬來酸酐17％。
將天然埃洛石中所含褐色部分去除，先進(jìn)行初步粉碎，然后在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥6～9小時(shí)后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常溫下攪拌16～20小時(shí)后再靜置50～66小時(shí)；取靜置分層后的澄清溶液在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥11～14小時(shí)至埃洛石成塊狀；將塊狀埃洛石粉碎，并過50～1500目篩，得到納米級的純凈埃洛石粉末；將復(fù)合材料的原料真空干燥后，混合均勻、擠出、造粒、注塑，制得導(dǎo)熱納米復(fù)合材料。
實(shí)施例4
按以下組分準(zhǔn)備原材料：聚酰胺6644％；硅酮樹脂13％；熱致性液晶13％；納米級埃洛石粉末15％；乙烯-丙烯非共軛二烯彈性體接枝馬來酸酐15％。
將天然埃洛石中所含褐色部分去除，先進(jìn)行初步粉碎，然后在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥6～9小時(shí)后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常溫下攪拌16～20小時(shí)后再靜置50～66小時(shí)；取靜置分層后的澄清溶液在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥11～14小時(shí)至埃洛石成塊狀；將塊狀埃洛石粉碎，并過50～1500目篩，得到納米級的純凈埃洛石粉末；將復(fù)合材料的原料真空干燥后，混合均勻、擠出、造粒、注塑，制得導(dǎo)熱納米復(fù)合材料。
實(shí)施例5
按以下組分準(zhǔn)備原材料：聚酰胺6644％；硅酮樹脂15％；熱致性液晶15％；納米級埃洛石粉末15％；乙烯-丙烯非共軛二烯彈性體接枝馬來酸酐11％。
將天然埃洛石中所含褐色部分去除，先進(jìn)行初步粉碎，然后在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥6～9小時(shí)后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸餾水及粉狀六偏磷酸鈉以質(zhì)量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常溫下攪拌16～20小時(shí)后再靜置50～66小時(shí)；取靜置分層后的澄清溶液在80℃～100℃下熱風(fēng)干燥11～14小時(shí)至埃洛石成塊狀；將塊狀埃洛石粉碎，并過50～1500目篩，得到納米級的純凈埃洛石粉末；將復(fù)合材料的原料真空干燥后，混合均勻、擠出、造粒、注塑，制得導(dǎo)熱納米復(fù)合材料。
應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。