[發(fā)明專利]聚酰胺導(dǎo)熱耐磨損復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210040331.9
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102585492A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡新利;戚嶸嶸;陸佳琦;羅宇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: C08L77/00
• 分類號: C08L77/00;C08L77/02;C08L77/06;C09K5/14;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/34;C08K3/28;C08K3/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聚酰胺胺基復(fù)合材料的制備方法，尤其涉及一種聚酰胺導(dǎo)熱耐磨損復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

聚酰胺(PA)具有良好的綜合性能，包括優(yōu)良的力學(xué)性能、耐熱性、耐化學(xué)藥品性和自潤滑性，因此在汽車、電氣設(shè)備、機械部構(gòu)、交通器材、紡織、造紙機械等方面得到廣泛應(yīng)用。但PA熱導(dǎo)率較低、不耐磨損、吸水性強、抗蠕變性能差等缺點，限制了其更廣泛的應(yīng)用。

為了改善PA性能上的不足，我們用無機填料對其進行填充改性。無機填料除可降低成本外，還可以提高或改善填充聚合物的性質(zhì)，如剛度、硬度、耐熱性、熱膨脹性、摩擦學(xué)性能、電性能、密度、顏色和不透明性等。國內(nèi)外關(guān)于無機填料填充改性聚合物的研究也越來越受到廣泛的關(guān)注，如一種高導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂電子粘接膠(CN?102127382A)；納米SiC改性PTFE復(fù)合材料的力學(xué)與摩擦磨損性能(材料科學(xué)與工程學(xué)報2008年第26卷第5期)。導(dǎo)熱耐磨損復(fù)合材料在電子封裝、機械制造有一定的應(yīng)用前景，但大多數(shù)基體都是環(huán)氧或者聚氟乙烯，對聚酰胺研究較少。并且他們的研究是加入常規(guī)的偶聯(lián)劑來改善無機填料與有機聚合物基體的界面性能，最終材料性能不夠理想，限制了其更廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有基體限制和技術(shù)上的不足，提供一種新的聚酰胺導(dǎo)熱耐磨損復(fù)合材料的制備方法。該方法工藝簡單，便于生產(chǎn)，制得的復(fù)合材料具有耐磨損性、高導(dǎo)熱性和絕緣性，拓寬了聚酰胺的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明的工作原理為：采用環(huán)氧樹脂包覆導(dǎo)熱耐磨損填料后再與聚酰胺基體復(fù)合的方法，有別于直接復(fù)合法或偶聯(lián)劑改性粒子后再與基體復(fù)合法。在容器中，按一定的比例放入導(dǎo)熱耐磨損填料、環(huán)氧樹脂、固化劑、稀釋劑、溶劑，攪拌并控制時間，使環(huán)氧樹脂充分包覆在導(dǎo)熱耐磨損填料表面，然后加熱使環(huán)氧樹脂固化并蒸發(fā)掉溶劑，干燥得到改性后的導(dǎo)熱耐磨損填料。緊接著聚酰胺基體、改性后的導(dǎo)熱耐磨損填料、抗氧劑按一定的比例進行熔融混合，然后冷卻，即得到聚酰胺導(dǎo)熱耐磨損復(fù)合材料。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種聚酰胺導(dǎo)熱耐磨損復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一，環(huán)氧樹脂包覆的導(dǎo)熱耐磨損填料的制備：

(a)、以重量份計，在容器中加入15～40份導(dǎo)熱耐磨損填料、0.5～5份環(huán)氧樹脂、55～82份溶劑，所述的溶劑為丙酮、四氫呋喃、醇類有機溶劑中的一種；

(b)、攪拌，直到環(huán)氧樹脂包覆在導(dǎo)熱耐磨損填料表面，然后加入0.25～2份固化劑、0.2～1份稀釋劑，攪拌，使環(huán)氧樹脂固化并去除溶劑；

(c)、待溶劑全部去除后，干燥，即得環(huán)氧樹脂包覆的導(dǎo)熱耐磨損填料；

步驟二：以重量份計，將40～65份聚酰胺、1～5份抗氧劑和34～58份步驟一制得的環(huán)氧包覆的導(dǎo)熱耐磨損填料熔融混合，冷卻，即得所述聚酰胺導(dǎo)熱耐磨損復(fù)合材料。

優(yōu)選的，步驟一(a)中所述的導(dǎo)熱耐磨損填料為碳化硅、氮化鋁、氧化鎂、氧化鋁中的一種或幾種。

優(yōu)選的，步驟一(a)中所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A類環(huán)氧樹脂、酚醛類環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。

優(yōu)選的，步驟一(a)中所述的醇類有機溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇。

優(yōu)選的，步驟一(b)中所述的攪拌具體為：將步驟一(a)的混合物在磁力攪拌器下，攪拌1～3個小時，轉(zhuǎn)速為400～600轉(zhuǎn)/分鐘。

優(yōu)選的，步驟一(b)中所述的固化劑為胺類、聚酰胺類、酸酐類、合成樹脂類固化劑中的一種或幾種。

優(yōu)選的，步驟一(b)中所述的稀釋劑為正丁基縮水甘油醚、1，4-丁二醇縮水甘油醚、三羥甲基丙烷縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、間苯二酚雙縮水甘油醚中的一種或幾種。

優(yōu)選的，步驟一(b)中所述的使環(huán)氧樹脂固化并去除溶劑具體為：在磁力攪拌條件下，在40～150℃加熱1～4個小時，轉(zhuǎn)速為100～200轉(zhuǎn)/分鐘。

優(yōu)選的，步驟一(c)中所述的干燥具體為：在30～50℃真空干燥12～24小時。

優(yōu)選的，步驟二中所述的聚酰胺為聚酰胺12、聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺11、聚酰胺1212、聚酰胺1010中的一種或幾種。