[發明專利]聚酰胺復合材料、其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210570116.X
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103044902A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 徐東;徐永;陳宜波
• 申請（專利權）人: 安徽科聚新材料有限公司
• 主分類號: C08L77/00
• 分類號: C08L77/00;C08L77/06;C08L77/02;C08K13/06;C08K9/00;C08K3/04;C08K13/04;B29C47/92
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于工程塑料領域，尤其涉及一種聚酰胺復合材料、其制備方法和應用。

背景技術

聚酰胺如尼龍6、尼龍66和尼龍46，具有優異的機械強度、耐熱性、耐化學腐蝕性、耐磨損性和自潤滑性，且摩擦系數低、電絕緣性好，因而聚酰胺在電子電器、汽車零部件、日用工業品等領域得到了廣泛的應用，已經成為最重要的工程塑料之一。雖然聚酰胺具有以上優異的性質，但是作為一種有機高分子材料，其導熱性卻較差。按照傳統的聚合物基復合材料的研究現狀，電絕緣性優良的材料往往是熱的不良導體，即高電絕緣性材料的熱導率一般都較低。通常，想要賦予工程塑料較高的導熱率必須填充很高份量的導熱粉（60~85%），這樣才能使填充的導熱粉之間形成良好的導熱網絡，進而明顯提高工程塑料導熱率。然而，導熱粉填充太高不僅導致難以下料，同時嚴重降低材料的力學性能，尤其是材料的沖擊強度下降明顯。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種聚酰胺復合材料，解決現有技術中聚酰胺復合材料優良的導熱性能和機械性能不能并存的問題；及該聚酰胺復合材料制備方法和應用。

本發明是這樣實現的，

一種聚酰胺復合材料，包括如下重量份數的組分：

以及，

上述聚酰胺復合材料制備方法，包括如下步驟：

按配方提供所述聚酰胺、石墨烯或氧化石墨烯、無機填料、偶聯劑、抗氧劑及潤滑劑；

將該聚酰胺與偶聯劑混合，得到第一混合物，向該第一混合物中加入石墨烯或氧化石墨烯，混合后得到第二混合物，向該第二混合物中加入無機填料、抗氧劑及潤滑劑，混合得到第三混合物；

將所述第三混合物熔融擠出，得到聚酰胺復合材料。

本發明進一步提供上述聚酰胺復合材料在電子設備、LED外殼、燈座上的應用。

本發明聚酰胺復合材料，通過配合使用石墨烯/氧化石墨烯、無機填料及偶聯劑，利用石墨烯或氧化石墨烯本身的高導熱性能及其獨特的納米層狀結構，能夠使聚酰胺復合材料內部形成更加連續有效的導熱網絡，從而大幅度提升材料的熱導率；同時具有熔融加工性佳、熔體流動性好且易進行注塑成型的優點。本發明聚酰胺復合材料制備方法，操作簡單，成本低廉，非常適于工業化生產；通過配合使用石墨烯/氧化石墨烯、無機填料及偶聯劑，使所制備的復合材料具有良好的熱導率；同時具有熔融加工性佳、熔體流動性好且易進行注塑成型的性能。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明實施例提供一種聚酰胺復合材料，包括如下重量份數的組分：

具體地，該聚酰胺樹脂選自等分子主鏈上含有重復酰胺基團的脂肪族PA或芳香族PA或脂肪族-芳香族PA熱塑性樹脂中的一種或多種，例如，可以選自聚己內酰胺（PA6）、聚己二酸己二胺（PA66）、聚酞胺（PA46）、聚癸二酸癸二胺（PA1010）、聚十二酰胺（PA1212）等。其中PA6優選粘度為2.4粘到2.7粘的PA6，例如湖南岳陽巴陵石化公司生產，商品牌號YH400；或廣東新會美達錦綸股份有限公司生產，商品牌號M2400。

本發明優選中等粘度的聚酰胺，不僅可保證在較高填充量的情況下樹脂基體與導熱粉在熔融加工過程中充分混合均勻，而且也有助于提高各組分之間的相互結合力。本發明中的聚酰胺質量份數為10-30份，優選15-27份。

該石墨烯選自單層或多層（1-20層）碳結構的石墨烯，其片層厚度為0.34nm~10nm，尺寸為0.1um~50um。該氧化石墨烯的含氧量為0.5~45wt%（重量百分比），該氧化石墨烯可以從石墨烯氧化得到，也可以選自由氧化石墨烯還原或部分還原得到的石墨烯。該石墨烯選自通過化學氧化法、熱膨脹法、機械剝離法、化學氣相沉積法制備得到。