聚酰胺基导热复合材料及其制备方法和应用与流程

本技术涉及聚酰胺材料领域，特别是涉及一种聚酰胺基导热复合材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、二聚酸型聚酰胺主要是由二聚酸与二元胺缩聚反应而成，分子主链上带有重复的酰胺基团，该聚合物与传统的尼龙材料如尼龙66、尼龙12等相比，分子量低，分子链段规整性低，结晶度低。这种特殊的分子结构赋予材料较好的流动性，较高的软化点以及较高的强度，而且这类材料的抗冲击和绝缘性能也非常优异，因此被广泛应用于各种领域如低压注塑。

2、近年来，导热材料一直在朝着小型化、耐高低温及轻量化方向发展，高分子导热材料成为导热材料领域的新秀。而二聚酸型聚酰胺材料具有良好的耐热、耐磨损、耐化学性、阻燃性、自润滑性和加工流动性等性能，将其作为导热材料的基体材料，具有非常高的潜在应用价值。但高分子材料在制备导热材料时，通常需要加入导热填料，而导热填料的加入在提高材料的导热性的同时也会影响材料的加工流动性和耐低温性等性能。

技术实现思路

1、基于此，有发明一些实施例提供一种聚酰胺基导热复合材料及其制备方法，能够在提高导热性能的同时，保证较好的加工流动性和耐低温性能。

2、此外，本技术另一些实施例还提供一种聚酰胺基导热复合材料的应用。

3、一种聚酰胺基导热复合材料，按质量百分比计，包括如下原料：第一二聚酸型聚酰胺10%~40%、第二二聚酸型聚酰胺10%~50%及导热填料20%~70%；

4、其中，所述第一二聚酸型聚酰胺的制备原料包括：二元胺和二聚酸，以所述二元胺的摩尔百分比为100%计，所述二元胺包括聚醚二元胺60%~80%和环状二元胺20%~40%；

5、所述第二二聚酸型聚酰胺在190℃粘度为800mpa·s~5000mpa·s；

6、所述导热填料为球形，且包括两种粒径不同的填料。

7、在其中一些实施例中，所述第一二聚酸型聚酰胺的制备步骤包括：在保护气氛下，将所述二聚酸和所述聚醚二元胺反应一段时间，再加入所述环状二元胺继续反应，得到所述第一二聚酸型聚酰胺。

8、在其中一些实施例中，所述第一二聚酸型聚酰胺的制备步骤包括：在保护气氛下，将所述二聚酸和所述聚醚二元胺在105℃~125℃下反应0.5h~2h，加入所述环状二元胺，升温至130℃~150℃下反应0.5h~1h，再升温至230℃~250℃，在小于或等于0.1mpa的压力下反应2h~4h，得到所述第一二聚酸型聚酰胺。

9、在其中一些实施例中，所述第一二聚酸型聚酰胺满足如下条件中的一个或几个：

10、（1）所述聚醚二元胺的分子量为200~4000；

11、（2）所述聚醚二元胺包括聚丙二醇二元胺及聚乙二醇二元胺中的一种或几种；

12、（3）所述二聚酸包括十二烷二酸、十三烷二酸、亚油酸二聚油酸、妥尔油二聚酸及二聚蓖麻油酸中的一种或几种；

13、（4）所述环状二元胺包括1,3-环己二甲胺、间苯二甲胺及环己二胺中的一种或几种。

14、在其中一些实施例中，以所述导热填料的总质量百分比为100%计，所述导热填料包括第一填料10%~40%和第二填料60%~90%，所述第一填料的d50小于所述第二填料的d50；

15、可选地，所述第一填料的d50为1μm~5μm，所述第二填料的d50为20μm~30μm。

16、在其中一些实施例中，所述聚酰胺基导热复合材料满足如下条件中的一个或几个：

17、（1）按质量百分比计，包括如下原料：第一二聚酸型聚酰胺15%~30%、第二二聚酸型聚酰胺30%~50%及导热填料20%~50%；

18、（2）所述第一二聚酸型聚酰胺与所述第二二聚酸型聚酰胺的质量比为1：（1.5~2）；

19、（3）所述第二二聚酸型聚酰胺的软化点为110℃~210℃；

20、（4）所述第二二聚酸型聚酰胺的硬度为50a~50d，拉伸强度≥2.0mpa。

21、在其中一些实施例中，按质量百分比计，还包括增粘树脂1%~15%；

22、可选地，所述增粘树脂包括单体树脂、碳氢树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂、乙烯-丙烯酸乙酯树脂、乙烯丙烯酸丁酯树脂、聚氨酯树脂及松香树脂中的两种或两种以上。

23、在其中一些实施例中，按质量百分比计，还包括：增塑剂0.1%~6%、分散剂0.1%~5%、流动助剂0.1%~5%及抗氧剂0.1%~2%中的一种或几种。

24、在其中一些实施例中，所述聚酰胺基导热复合材料满足如下条件中的一个或几个：

25、（1）所述增塑剂包括己二酸二辛酯、己二酸二癸酯、壬二酸二辛脂、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛脂中的一种或几种；

26、（2）所述分散剂包括硬脂酸锌、硬脂酸钙、三硬脂酸甘油酯、液体石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、醋酸乙烯酯蜡、固体石蜡、聚己二酸乙二醇酯以及聚乙烯丙烯酸甲酯中的一种或几种；

27、（3）所述抗氧剂包括受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯类及铜盐类中的两种或两种以上。

28、在其中一些实施例中，按质量百分比计，所述聚酰胺基导热复合材料包括如下原料：第一二聚酸型聚酰胺15%~30%、第二二聚酸型聚酰胺30%~50%、导热填料20%~50%、分散剂0.5~2%、流动助剂0.1%~1%、抗氧剂0.1%~1%及增粘树脂5%~8%。

29、一种聚酰胺基导热复合材料的制备方法，包括如下步骤：

30、按质量百分比计，获取如下原料：第一二聚酸型聚酰胺10%~40%、第二二聚酸型聚酰胺10%~50%及导热填料20%~70%；

31、将所述原料混合熔融、成型，制备所述聚酰胺基导热复合材料；

32、其中，所述第一二聚酸型聚酰胺的制备原料包括：二元胺和二聚酸，以所述二元胺的摩尔百分比为100%计，所述二元胺包括聚醚二元胺60%~80%和环状二元胺20%~40%；

33、所述第二二聚酸型聚酰胺在190℃粘度为800mpa·s~5000mpa·s；

34、所述导热填料为球形，且包括两种粒径不同的填料。

35、如上述的聚酰胺基导热复合材料在制备集成电路、通信线缆、连接器或汽车电子中导热材料的应用。

36、由于导热填料为无机材料，加工流动性差，且材料较二聚酸型聚酰胺偏硬，低温柔韧性差，因此，在传统的二聚酸型聚酰胺材料中加入导热填料虽然可以提高导热性，但会导致材料的加工流动性和耐低温性变差，而本技术一些实施例的上述聚酰胺基导热复合材料包括两种不同的二聚酸型聚酰胺和导热填料，其中，第一二聚酸型聚酰胺的制备原料包括一定配比的聚醚二元胺、环状二元胺和二聚酸，聚醚二元胺的引入增加了分子链段的柔性，同时适当引入环状二元胺，打破了分子链段的规整性，降低了材料的结晶度，与聚醚二元胺配合提高了材料的低温柔韧性，此外，以上述制备原料制备的第一二聚酸型聚酰胺还具有较好的加工流动性。而第二二聚酸型聚酰胺在190℃高温下的粘度适宜，具有较好的加工流动性，有利于提高材料的加工流动性。另外，传统的导热填料多为片状结构，片状结构的导热填料较球形结构的导热填料的导热系数高，有利于提高导热性，但增粘效果太大，粘度过大，会严重影响材料的加工流动性，而导热材料的导热性受导热填料的分散性的影响，在本技术一些实施例中，选用球形的导热填料，并且将两种粒径不同的导热填料复配使用，一方面提高了导热填料的分散性，保证了材料的导热性能，另一方面，与第二二聚酸型聚酰胺和第一二聚酸型聚酰胺配合，可降低材料的熔体粘度，提高材料加工流动性。因此，上述各组分配合，使聚酰胺基导热复合材料在提高导热性能的同时，保证较好的加工流动性和耐低温性能。