一種高性能散熱尼龍復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種高性能散熱尼龍復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】：
[0002] 尼龍具有良好的機械性能、較好的柔韌性、耐磨性、耐油性、自潤滑性等優(yōu)良的綜 合性能，被廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)、電子電器工業(yè)、機械設(shè)備、建筑業(yè)等領(lǐng)域。由于其具有加工 周期短、生產(chǎn)成本低、使用壽命長且產(chǎn)品設(shè)計自由度高等優(yōu)點得到越來越廣泛的應(yīng)用，近年 來，在導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料方面的應(yīng)用尤為突出。
[0003] 傳統(tǒng)的提高尼龍導(dǎo)熱性的方法是以氮化硅、氧化鋁、氧化硅等作為導(dǎo)熱無機填料， 但由于其本身的導(dǎo)熱率低，分子接觸面積小，傳熱慢，故需要在高的添加量下才能取得較高 的導(dǎo)熱系數(shù)，然而這會影響尼龍的機械性能及加工性能。
[0004] 中國專利（201310671420. 8)公開了一種高導(dǎo)熱尼龍復(fù)合材料，包括聚合物樹脂 基體、無機粒子導(dǎo)熱填料、炭基導(dǎo)熱填料、抗氧劑和加工助劑，所述無機粒子導(dǎo)熱填料為氧 化鎂、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氮化硅的一種或幾種；炭基導(dǎo)熱填料為多壁碳納米管、天然 石墨片、石墨烯顆粒中的一種或幾種，該復(fù)合材料導(dǎo)熱性好，但是絕緣性能下降，且無機填 料的加入大大影響了材料的機械性能。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種高性能散熱尼龍復(fù)合材料，其散熱性好，耐磨、耐高溫， 化學(xué)性能穩(wěn)定，強度大，抗沖擊、抗震性能好，且制備方法簡單，對設(shè)備要求低，成本低。
[0006] 本發(fā)明的另一個目的是提供該尼龍復(fù)合材料的制備方法。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] -種高性能散熱尼龍復(fù)合材料，以重量份計，包括以下組分：
[0009] 尼龍20-50份，BN納米片5-10份，
[0010] 茶多酚2-8份，納米氧化鋁3-10份，
[0011] 鋯英石3. 5-7份，檸檬酸酯2-5份，
[0012] 聚丁二酸己二醇酯2-6份，抗氧劑0? 2-0. 8份，
[0013] 其他助劑0.5-1份。
[0014] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，一種高性能散熱尼龍復(fù)合材料，以重量份計，包括以下 組分：
[0015] 尼龍45份，BN納米片7份，
[0016] 茶多酚6份，納米氧化鋁10份，
[0017] 鋯英石5份，梓檬酸酯5份，
[0018] 聚丁二酸己二醇酯6份，抗氧劑0. 7份，
[0019] 其他助劑1份。
[0020] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述尼龍為尼龍6,其特性粘度為2-3. 5dL/g。
[0021] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述BN納米片的制備方法具體過程為：將BN粉末和異 丙醇、硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌均勻，在500-1000W的功率下超聲l-3h，然后在3000-4000rpm的 離心機中離心，取上清液，真空干燥，得到改性后的BN納米片。
[0022] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述BN粉末、異丙醇、硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為 2:500-1000:1〇
[0023] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述納米氧化鋁的粒徑大小為20_30nm。
[0024] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述抗氧劑為硫代二丙酸雙月桂酯、沒食子酸丙酯中 的一種或兩種混合。
[0025] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述其他助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、環(huán)氧大豆油、氯 化石蠟中的一種或多種混合。
[0026] -種高性能散熱尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0027] (1)將尼龍、檸檬酸酯、聚丁二酸己二醇酯加入到高速混合機中，在150°C下，混合 5-10min，繼續(xù)加入BN納米片、茶多酸、納米氧化錯、錯英石、抗氧劑和其他助劑，混合攪拌 20-50min，得到混合物料；
[0028] (2)將步驟⑴得到的混合物料由TEX-30SS雙螺桿擠出機擠出造粒后，再由注塑 成型機注塑成型，得到高性能散熱尼龍復(fù)合材料。
[0029] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟（2)中，擠出造粒的工藝條件為250_290°C，所述 注塑成型的工藝條件為265-295°C，壓力80-100MPa，冷卻時間為15-25s。
[0030] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0031] (1)本發(fā)明利用溶劑剝離法制備出厚度為2-5nm的BN納米片，制備過程中加入硅 烷偶聯(lián)劑，使得剝離好的BN難以聚合，其和尼龍混合，由于表面硅烷偶聯(lián)劑的存在，相容性 大大提高，使得尼龍的導(dǎo)熱性能大大提高；茶多酚具有一定的防輻射性能可以有效提高復(fù) 合材料的抗老化性能；
[0032] (2)本發(fā)明提供的高性能散熱尼龍復(fù)合材料，強度大、耐磨、耐高溫，化學(xué)性能好， 抗沖擊、抗震性能優(yōu)異。且其制備過程簡單，對設(shè)備要求低，制備過程中無有毒物質(zhì)釋放，經(jīng) 濟環(huán)保。
【具體實施方式】：
[0033] 為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實施例對本發(fā)明進一步說明，實施例只用于解 釋本發(fā)明，不會對本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
[0034] 實施例1
[0035] -種高性能散熱尼龍復(fù)合材料，以重量份計，包括以下組分：
[0036] 尼龍20份，BN納米片5份，
[0037] 茶多酚2份，納米氧化鋁3份，
[0038] 鋯英石3. 5份，檸檬酸酯2份，
[0039] 聚丁二酸己二醇酯2份，抗氧劑0. 2份，其他助劑0. 5份。
[0040] 其制備方法包括以下步驟：
[0041] (1)將尼龍、檸檬酸酯、聚丁二酸己二醇酯加入到高速混合機中，在150°c下，混 合5min，繼續(xù)加入BN納米片、茶多酸、納米氧化錯、錯英石、抗氧劑和其他助劑，混合攪拌 20min，得到混合物料；
[0042] (2)將步驟⑴得到的混合物料由TEX-30SS雙螺桿擠出機在250°C下擠出造粒 后，再由注塑成型機在265°C，壓力80MPa，冷卻時間為15s的條件下注塑成型，得到高性能 散熱尼龍復(fù)合材料。
[0043] 實施例2
[0044] 一種高性能散熱尼龍復(fù)合材料，以重量份計，包括以下組分：
[0045] 尼龍50份，BN納米片10份，
[0046] 茶多酚8份，納米氧化鋁10份，
[0047] 鋯英石7份，檸檬酸酯5份，
[0048] 聚丁二酸己二醇酯6份，抗氧劑0. 8份，其他助劑1份。
[0049] 其制備方法包括以下步驟：
[0050] (1)將尼龍、檸檬酸酯、聚丁二酸己二醇酯加入到高速混合機中，在150°C下，混 合lOmin，繼續(xù)加入BN納米片、茶多酸、納米氧化錯、錯英石、抗氧劑和其他助劑，混合攪拌 50min，得到混合物料；
[0051] (2)將步驟（1)得到的混合物料由TEX-30SS雙螺桿擠出機在290°C下擠出造粒 后，再由注塑成型機在295°C，壓力lOOMPa，冷卻時間為25s的條件下注塑成型，得到高性能 散熱尼龍復(fù)合材料。
[0052] 實施例3
[0053] -種高性能散熱尼龍復(fù)合材料，以重量份計，包括以下組分：
[0054] 尼龍25份，BN納米片6份，
[0055] 茶多酚4份，納米氧化鋁4份，
[0056] 鋯英石4份，檸檬酸酯3份，
[0057] 聚丁