[發(fā)明專(zhuān)利]一種導(dǎo)熱耐磨復(fù)合材料及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210475008.4
• 申請(qǐng)日: 2012-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103012913A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊桂生;俞飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L23/06
• 分類(lèi)號(hào): C08L23/06;C08L23/12;C08L77/00;C08L67/02;C08L81/02;C08L71/08;C08K3/34
• 代理公司: 合肥天明專(zhuān)利事務(wù)所 34115
• 代理人: 金凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高分子材料改性領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)熱耐磨復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

二硅化鉬（MoSi₂）是鉬-硅（Mo-Si）二元合金系中含硅量最高的一種中間相，具有金屬與陶瓷的雙重特性，是一種性能優(yōu)異的高溫材料。極好的高溫抗氧化性，抗氧化溫度高達(dá)1600℃以上；有適中的密度（6.24g/cm³）、較低的熱膨脹系數(shù)（8.1×10^-6K^-1）、良好的電熱傳導(dǎo)性（熱導(dǎo)率45W/(m·K)，體積電阻率2.15×10^-5Ω·cm），較高的脆韌轉(zhuǎn)變溫度即1000℃以下有陶瓷般的硬脆性，1000℃以上呈金屬般的軟塑性。MoSi₂主要應(yīng)用作發(fā)熱元件、集成電路、高溫抗氧化涂層及高溫結(jié)構(gòu)材料。

如江莞等人總結(jié)了“二硅化鉬材料的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景”，其中二硅化鉬主要用于無(wú)機(jī)高溫發(fā)熱元件（《無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào)》，2001年04期）；馬勤等人總結(jié)了“二硅化鉬及其復(fù)合材料的應(yīng)用及展望”（《材料導(dǎo)報(bào)》，1997年02期），其中二硅化鉬可以韌化SiC、Si₃N₄等材料制得性能優(yōu)異的合金化無(wú)機(jī)復(fù)合材料。但將MoSi₂用于塑料的導(dǎo)熱、耐磨至今尚未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種有效導(dǎo)熱、耐磨復(fù)合材料，本發(fā)明采用MoSi₂作為填料制備得到的復(fù)合材料具有更有效的導(dǎo)熱耐磨性能。

本發(fā)明的導(dǎo)熱耐磨復(fù)合材料，包括如下重量份數(shù)的組分：塑料樹(shù)脂100份、填料10~70份、偶聯(lián)劑0~2份、加工助劑0~2份。

所述塑料樹(shù)脂優(yōu)選為聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚酯、聚苯硫醚（PPS）、聚醚醚酮（PEEK）中的至少一種。

所述聚酰胺優(yōu)選為聚酰胺6（PA6）、聚酰胺66（PA66）、聚酰胺610（PA610）、聚酰胺1010（PA1010）中的至少一種。

所述聚酯優(yōu)選為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯（PPT）、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）中的至少一種。

所述填料優(yōu)選為二硅化鉬；所述二硅化鉬的粒徑優(yōu)選為1500目~5000目。

所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、稀土鋁酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種。

所述硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選為3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）；鈦酸酯偶聯(lián)劑優(yōu)選為異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯（NDZ-102）；稀土鋁酸酯偶聯(lián)劑優(yōu)選為鋁酸三異丙酯（DL-411）。

所述加工助劑優(yōu)選為硅酮粉、N,N’－乙撐雙硬脂酰胺（EBS）中的一種。

本發(fā)明的導(dǎo)熱耐磨復(fù)合材料的制備方法為：先將100份塑料樹(shù)脂和0~2份偶聯(lián)劑經(jīng)常溫高速混合機(jī)混合，再將10~70份填料加入其中進(jìn)行常溫高速混合，最后將0~2份加工助劑加入進(jìn)行常溫高速混合，整個(gè)混合過(guò)程中混合速度均為100~300轉(zhuǎn)/min，混合時(shí)間為2~8min，接著通過(guò)擠出機(jī)熔融、擠出、冷卻、干燥、切粒和包裝。擠出機(jī)的各區(qū)溫度保持在100~400℃之間，擠出螺桿長(zhǎng)徑比為30~40之間，擠出螺桿轉(zhuǎn)速為150~350轉(zhuǎn)/min，喂料速度為10~30轉(zhuǎn)/min。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明采用MoSi₂作為填料制備得到了一種比傳統(tǒng)導(dǎo)熱、耐磨材料更好的復(fù)合導(dǎo)熱、耐磨材料，該復(fù)合材料具有更佳的導(dǎo)熱、耐磨性能。在相同的含量下，MoSi₂對(duì)材料的導(dǎo)熱效率比采用傳統(tǒng)的導(dǎo)熱填料（如：Al₂O₃、MgO、SiO₂等）制得的復(fù)合材料導(dǎo)熱效率要高，MoSi₂對(duì)材料的耐磨性能的提高比傳統(tǒng)的耐磨填料（如：Al₂O₃）提高的幅度大。拓寬了MoSi₂的應(yīng)用領(lǐng)域，制得的導(dǎo)熱、耐磨復(fù)合材料可用于包括汽車(chē)、電子電氣、航空航天、武器裝備等領(lǐng)域，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明的具體實(shí)施例采用塑料樹(shù)脂聚丙烯（PP）、聚酰胺66（PA66）、聚苯硫醚（PPS）為典型實(shí)施例。但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。以下所有實(shí)施例中，使用填料的目數(shù)相同。以下測(cè)試項(xiàng)目均執(zhí)行相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即耐磨性能執(zhí)行GB?3960，導(dǎo)熱性能執(zhí)行GB/T?3399。