[發明專利]一種星型支化聚酰胺基導熱復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310455114.0
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103497507A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 陳旭東;馬筱驪;張逢君
• 申請（專利權）人: 清遠市威仕澤科技孵化器有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L77/06;C08G69/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林;李志強

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，尤其涉及一種星型支化聚酰胺基導熱復合材料，本發明還涉及該星型支化聚酰胺基導熱復合材料的制備方法。

背景技術

隨著電子產品的普及，人們對電子產品的要求也越來越高，電子產品的導熱性能就是其中之一。電路密度及負載量的增加會導致電子元件中的塑料制品在運行中產生大量的熱量，這些熱量需要及時的擴散到外界環境中，否則會因局部溫度過高而使電子元件損壞，甚至會引發火災。因此，需要提高塑料的熱傳導性。現作為導熱材料的有金屬及塑料導熱材料，金屬導熱材料雖然導熱性能優異，但是其具有比重大、不耐腐蝕、加工能耗高和效率低等缺點，導熱塑料可克服金屬導熱材料的缺點，容易加工成型，且其生產成本更低，產品的設計自由度更高，因此，被廣泛使用。

聚酰胺基導熱材料作為典型的導熱塑料之一，因具有優異的耐熱性和耐候性而迅速成為導熱塑料的研究對象，為了獲得高熱傳導率的聚酰胺基導熱材料，通常人們會對填料的種類及改性等方面進行改變，如中國專利CN102399442A公開了一種導熱尼龍66復合材料及其制備方法，其是以常規的尼龍66（聚酰胺66）為樹脂基體，以金屬氮化物及導熱粉為導熱填料，通過雙螺桿擠出機擠出造粒得到導熱尼龍66復合材料。又如中國專利CN201210269880公開了一種石墨烯納米片/尼龍66高導熱材料的制備方法，其將天然石墨球磨后得到的石墨烯納米片、尼龍66和硅烷偶聯劑等混合，再經球磨均勻后形成粉末，最后熱壓制備得到高導熱尼龍復合材料。

????然而現有技術的導熱塑料存在以下困難和缺陷：因為金屬氧化物類導熱填料本身導熱能力有限，當填料含量較低時，導熱塑料的熱導率達不到要求，而填料含量較高（一般大于70?wt?%才能滿足熱傳導要求）時，導熱塑料的熔體流動性差，大大增加了加工難度；因為導熱填料為無機材料，其與高分子樹脂基體的相容性差，會導致導熱塑料的力學性能下降明顯，且界面熱阻會阻礙導熱系數的提高。

發明內容

本發明的目的在于提出一種具有導熱系數高、力學性能好、長期耐熱性好和成型加工性能良好等特點的星型支化聚酰胺基導熱復合材料。

根據上述目的設計了一種星型支化聚酰胺基導熱復合材料，該星型支化聚酰胺基導熱復合材料由按組分重量份數計量的星型支化聚酰胺樹脂組合物5-90份、導熱填料5-94.5份、潤滑劑0.2-1.5份、抗氧劑0.2-1.5份和偶聯劑0.1-2份組成。

所述星型支化聚酰胺樹脂組合物為星型支化聚酰胺與聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺12、聚酰胺612、聚酰胺1212或芳香族聚酰胺的組合。

所述星型支化聚酰胺由端酯基支化引發劑與氨基酸單體通過縮聚反應制備得到。

所述端酯基支化引發劑的結構簡式為通式I所示：

X-（Y-Z）n?????????（I)；

I式中，X為苯環基、三聚氰胺基、己二胺基或乙二胺基；

Y為碳原子數在2~6之間的飽和脂肪族烷基；

Z為甲酯基、乙酯基或丁酯基；

n=3~16。

所述氨基酸單體選自氨基戊酸、氨基己酸、氨基十一酸和氨基十二酸中的任一種或幾種的組合。

所述導熱填料為氧化鎂、球形氧化鋁、類球形氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、碳納米管、石墨、石墨烯、埃洛石和碳化硅中的任一種或幾種的組合。

所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑中的任一種或兩種的組合。

所述偶聯劑為硅烷類偶聯劑或環氧基脂肪族共聚物。

所述述潤滑劑為PETS、脂肪酸酰胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣和硅銅粉中的任一種或幾種的組合。

本發明的目的在于提出一種星型支化聚酰胺基導熱復合材料的制備方法，包括以下步驟：?

S1將導熱填料、偶聯劑按配方量加入到高速混合機混合，混合均勻后，將星型支化聚酰胺樹脂組合物、潤滑劑和抗氧劑按配方量加入到高速混合機中混合；

S2步驟S1得到的物料通入到螺桿擠出機中進行熔融擠出，然后經牽引、冷卻、切粒工藝后，得到星型支化聚酰胺基導熱復合材料；

其中，螺桿擠擠出機的料筒后部的溫度為230~250℃、料筒中部的溫度為250~270℃、料筒前部的溫度為270~80℃，螺桿轉速為180~350r/min。