一种长碳链导热尼龙复合材料及其制备方法_2

文档序号:8425199阅读:来源:国知局
)丙酰基)己二胺。
[0024] 长碳链尼龙普通具有超高断裂伸长率,通过控制分子量可以合成不同粘度的树 月旨,可同时提升材料的流动性和韧性,长碳链尼龙吸水率低,耐有机溶剂,有利于注塑制件 的尺寸稳定,喷油后不会因溶剂导致开裂。并且,长碳链尼龙可以为生物基尼龙,与无卤阻 燃剂一起使本发明的复合材料更具低碳特性。
[0025] 本发明一种长碳链导热尼龙复合材料的制备方法,主要包括以下制备步骤: 步骤a.按原料配方质量百分比,将长碳链尼龙树脂和偶联剂在100-150转/分钟速度 下的混合缸中混合30-60秒。
[0026] 步骤b.按原料配方质量百分比,加入抗氧剂,再混合30-60秒。
[0027] 步骤c.按原料配方质量百分比,加入导热填料、无卤阻燃剂、润滑剂、色粉,再混 合2-5分钟。
[0028] 步骤d.将步骤c中的混合料通过啮合同向双螺杆挤出机在160°C_220°C下熔融、 混炼、挤出;同时,使用侧喂料装置在第6节炮筒把增强填料喂入。
[0029] 将步骤d中挤出的料条经传输带风冷、切粒机切粒、风刀干燥,即可包装。
[0030] 本发明的有益效果在于:LED灯杯用导热材料最大的缺点是流动性差,会导致注 塑加工出来的部件表面出现泛白、气纹等问题、韧性差,断裂伸长率低、弯曲位移小。为解决 韧性差的问题,常规方法是添加增韧剂,但添加增韧剂会使得材料的流动性更差。通常PA6、 PA66树脂的粘度在2. 0~3. 0之间,而长碳链尼龙树脂的粘度在1. 3~2. 8之间,粘度越低流 动性越好。长碳链树脂最高的断裂伸长率可达350%,而PA6树脂的断裂伸长率最高200%, PA66最高50%。因而,使用长碳链尼龙树脂可同时解决流动性和韧性问题,这克服了当前普 通增韧剂只能改进材料韧性而不能同时改进材料流动性的缺点。
[0031] 本发明通过利用长碳链尼龙替代传统的尼龙树脂,对整体的技术方案进行重 新配合和改进,得到的本发明的复合材料的法向导热率在l.〇W/m*K以上,体积电阻为 1x1014-1x1015 Q ?〇!!,UL94 阻燃等级为 0? 8mm 厚度 V2 级,能通过-40°C ~120°C下 1000 小 时以上的冷热冲击测试。本发明所使用的长碳链尼龙树脂可以完全或者部分使用生物基原 料蓖麻油、大豆油等合成,与石油基尼龙相比,可降低对石油资源的消耗,实现二氧化碳的 减排,对环境更加友好,是新型的环保型材料。
[0032] 本发明的另一有益效果在于:本发明的制备方法能提高各种组分的共混性能,能 提高材料的流动性和韧性,得到的材料质量高的特点。
【具体实施方式】
[0033] 为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,实 施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0034] 实施例1 按原料配方质量百分比:长碳链尼龙树脂25. 0%,导热填料45%,增强填料10%,无卤阻 燃剂18%,偶联剂0. 4%,润滑剂1%,抗氧剂0. 3%,色粉0. 3%。将称量好的长碳链尼龙树脂和 偶联剂在100转/分钟速度下的混合缸中混合30秒,然后加入抗氧剂,再混合30秒,再加 入导热填料、无卤阻燃剂、润滑剂、色粉再混合3分钟。将混合好的原料通过啮合同向双螺 杆挤出机熔融、混炼、挤出,同时,使用侧喂料装置在第6节炮筒把增强填料喂入。
[0035] 双螺杆挤出机的温度控制如下:第一段160°C ~180°C,第二段180°C ~200°C,第 三段 200°C ~220°C,第四段 200°C ~220°C,第五段 200°C ~220°C,第六段 180°C~200°C,第 七段180°C ~200°C,第八段180°C ~200°C,机头和口模温度控制在200°C ~220°C,螺杆转速 350转/分钟,机头压力为14~18MPa。挤出的料条经传输带风冷、切粒机切粒、风刀干燥,最 后包装。
[0036] 其中,所述增强填料为玻璃纤维;配色为灰色选择的色粉为苯胺黑和钛白粉,以质 量比为1:2混合的混合物;所述无卤阻燃剂为无机化合物阻燃剂氢氧化镁、氢氧化铝和硼 酸锌按质量比为5:5:1的比例混合的混合物;所述抗氧剂为N,N' -双-(3-(3, 5-二叔丁 基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺;所述长碳链尼龙树脂的相对粘度为1. 8 ;所述偶联剂为 Y -(2, 3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为乙烯-丙烯酸共聚物酯钠。
[0037] 实施例2 按原料配方质量百分比:长碳链尼龙树脂30. 0%,导热填料40%,增强填料13%,无卤阻 燃剂15. 5%,偶联剂0. 3%,润滑剂0. 8%,抗氧剂0. 2%,色粉0. 2%。将称量好的长碳链尼龙树 脂和偶联剂在100转/分钟速度下的混合缸中混合30秒,然后加入抗氧剂,再混合30秒, 再加入导热填料、无卤阻燃剂、润滑剂、色粉再混合3分钟。将混合好的原料通过啮合同向 双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出,同时,使用侧喂料装置在第6节炮筒把增强填料喂入。
[0038] 双螺杆挤出机的温度控制如下:第一段160°C ~180°C,第二段180°C ~200°C,第 三段 200°C ~220°C,第四段 200°C ~220°C,第五段 200°C ~220°C,第六段 180°C~200°C,第 七段180°C ~200°C,第八段180°C ~200°C,机头和口模温度控制在200°C ~220°C,螺杆转速 350转/分钟,机头压力为14~18MPa。挤出的料条经传输带风冷、切粒机切粒、风刀干燥,最 后包装。
[0039] 其中,所述增强填料由玻璃纤维和氧化锌晶须组成,玻璃纤维和氧化锌晶须的质 量比为2:1 ;所述色粉依据需要配色的种类进行选择,配色为灰色选择的色粉为黑烟和钛 白粉以质量比为1:2混合的混合物;所述无卤阻燃剂为无机化合物阻燃剂,无机化合物阻 燃剂为MCA和氢氧化镁以质量比为1:2混合的混合物;所述抗氧剂为N,N' -双-(3-(3, 5-二 叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺;所述长碳链尼龙树脂的相对粘度为2. 0 ;所述偶联 剂为Y -(2, 3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷;所述润滑剂为乙烯-丙烯酸共聚物和OP蜡 以质量比为1:2混合的混合物。
[0040] 实施例3 按原料配方质量百分比:长碳链尼龙树脂33. 7%,导热填料35%,增强填料16%,无卤阻 燃剂14%,偶联剂0. 2%,润滑剂0. 6%,抗氧剂0. 4%,色粉0. 1%。将称量好的长碳链尼龙树脂 和偶联剂在100转/分钟速度下的混合缸中混合30秒,然后加入抗氧剂,再混合30秒,再 加入导热填料、无卤阻燃剂、润滑剂、色粉再混合3分钟。将混合好的原料通过啮合同向双 螺杆挤出机熔融、混炼、挤出,同时,使用侧喂料装置在第6节炮筒把增强填料喂入。
[0041] 双螺杆挤出机的温度控制如下:第一段160°C ~180°C,第二段180°C ~200°C,第 三段 200°C ~220°C,第四段 200°C ~220°C,第五段 200°C ~220°C,第六段 180°C~200°C,第 七段180°C ~200°C,第八段180°C ~200°C,机头和口模温度控制在200°C ~220°C,螺杆转速 350转/分钟,机头压力为14~18MPa。挤出的料条经传输带风冷、切粒机切粒、风刀干燥,最 后包装。
[0042] 其中,所述增强填料由硅灰石和氧化锌晶须组成,硅灰石和氧化锌晶须的质量 比为2:1 ;所述色粉依据需要配色的种类进行选择,所述色粉为黑烟、钛白粉、氧化铁红、 酞青绿、银粉和珠光粉中的一种或两种的混合物;配色为红色选择的色粉为氧化铁红; 所述无齒阻燃剂为无机化合物阻燃剂,无机化合物阻燃剂为
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