[發明專利]一種熔融共混制備聚酰胺基導熱復合材料的方法

有效

• 申請號: 201210562507.7
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103862589A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 董玉欣;王鑫;蔡偉;王勇杰;喬梁;車聲雷;姜力強;鄭精武
• 申請（專利權）人: 杭州千石科技有限公司
• 主分類號: B29B9/06
• 分類號: B29B9/06;C08L77/02;C08L51/06;C08L67/04;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/22;C08K3/08;C08K7/06
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技術領域

本發明涉及一種具有較高熱傳導率的聚合物基復合材料的制備方法，尤其涉及一種適用于可以注塑成型的具有導熱高分子/無機復合材料的制備方法。?

背景技術

隨著信息技術的高速發展，電子元器件和電子設備已向“薄、輕、小”的方向發展，電路密度和負載量迅速增加，會引起電子元件的局部溫度急劇升高而減少壽命。傳統的電子元器件散熱主體、輻射散熱板等主要由金屬材料、陶、陶瓷材料加工困難，質量重，不利于電子電器向“薄、輕、小”的方向發展。因此具有導熱性、質量輕、比強度高的工程塑料是新型電子電器元件的理想材料。?

高分子材料因結晶度低而導熱性較差，不能滿足電子元器件高散熱性的要求，因此需要對其熱傳導性進行提高改性。通常提高塑料導熱性的方法主要是利用高導熱的氧化鋁、氮化硼、碳纖維或者銅粉、鋁粉等金屬粉末等，在較高的填充量(一般在80wt％左右)下來提高其導熱性，然而，這同時也降低了高分子本身優異的成型加工生和較韌的力學特性。?

現有的技術大多是采用簡單的熔融共混制備高填充量的導熱塑料，因為填料和樹脂基體因體積的差異而難以混合均勻，對成型加工和力學性能影響較大，而且導熱性提高也有限制。本發明申請者采用在樹脂基體中加入適當的液晶聚合物，來獲得高熱傳導性的同時，保持優異的加工性能。?

發明內容

本發明的目的是通過熔融共混的方法解決高分子材料熱傳導性低的問題，提供一種制高導熱、力學性能和加工性能優良的聚酰胺基導熱工程塑料的制備方法。?

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種熔融共混制備聚酰胺基導熱復合材料的方法，包括如下步驟：?

步驟1.利用極性基團接枝改性過的彈性體做載體，將偶聯劑改性過的納米導熱填料、抗氧劑和抗紫外光穩定劑一起在雙螺桿擠出機中制成多功能母粒，保持擠出溫度為120℃～140℃，擠出造粒；?

步驟2.將步驟1制得的多功能母粒、聚酰胺6和熱致性液晶聚合物混合均勻，一起真空80℃烘干4小時，然后加入到雙螺桿擠出機中，保持擠出溫度為220℃～270℃，擠出造粒。?

進一步地，所述步驟1中，所述的載體樹脂可以是馬來酸酐接枝的三元乙?丙橡膠(EPDM-g-MAH)、馬來酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)中的一種；所述導熱填料是納米級的氧化鋁、氮化硅、鋁粉、碳纖維中的一種或多種混合物，其中粉料粒徑小于100nm，纖維直徑小于30nm，且長徑比為50∶1～100∶1；所述抗氧劑是抗氧劑1010、抗氧劑168的一種或混合物；所述的抗紫外光穩定劑是UV-531、TINUVIN?770中的一種或者混合物，?

進一步，所述步驟1中的各種物料載體樹脂/導熱填料/抗氧劑/抗紫外光穩定劑的質量比為10～40∶400～700∶0.5～1.5∶1～5。?

更進一步，所述的步驟2中的液晶聚合物的熔點在260℃左右，其用量為聚酰胺樹脂質量的10％～15％。?

本發明技術最優方案為：一種熔融共混方法制備的聚酰胺基導熱復合材料的組成，聚酰胺6∶液晶聚合物∶導熱填料∶載體樹脂∶抗氧劑∶抗紫外光穩定劑的質量配比為100∶15∶600∶40∶1.5∶1，其中導熱填料的粒徑均小于100nm，纖維直徑小于30nm，且長徑比為50∶1～100∶1；導熱填料用偶聯劑是鈦酸酯NDZ-311，其用量為納米無機粒子質量的1％。?

與現有技術相比，本發明具有如下益處：熱致性液晶聚合物可以改善聚酰胺6的流動加工性；同時，液晶在聚酰胺6基體樹脂中形成微纖，有利于形成完整的導熱網鏈結構，此外還起到異相成核的作用，提高聚酰胺6樹脂本征導熱性，有利于提高復合材料熱傳導性能。此外，本發明將各種助劑制成多功能母粒也有益于提高助劑在聚合物基體中的分散性，可以改善聚酰胺6基復合材料的熱傳導性和力學性能。因為本發明制得的復合材料導熱性能和力學等綜合性能優良。?

具體實施方式：

以下以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不限于此：?

實施例1?

首先將導熱填料400g用0.5％的偶聯劑NDZ-311在高速攪拌機中進行表面處理；然后把質量比為10∶400∶0.5∶1的載體樹脂/導熱填料/抗氧劑/抗紫外光穩定劑一起用雙螺桿擠出機造粒制得多功能母粒，擠出機料筒溫度控制在120℃～140℃；最后把制得的多功能母粒與100g的聚酰胺6和10g的熱致性液晶聚合物混合均勻，一起真空80℃烘干4小時，利用雙螺桿擠出機擠出制備聚酰胺基導熱復合材料，料筒溫度控制在210℃～280℃，保持真空裝置開啟。?