[發明專利]一種高耐磨導熱尼龍復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010818842.3
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111909511B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 郭恒杰;崔保平;李聯峰;舒航;黃鐸;徐寧;顧可可;熊偉;謝縣委
• 申請（專利權）人: 河南神馬華威塑膠股份有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L77/06;C08L83/04;C08K13/06;C08K9/12;C08K7/24;C08K3/34;C08K3/22;C08K7/26;C08K3/36;C01B32/05
• 代理公司: 鄭州芝麻知識產權代理事務所(普通合伙) 41173
• 代理人: 喬俊霞

本發明公開了一種高耐磨導熱尼龍復合材料，包括以下重量份的原料：尼龍樹脂100?110份、羥基封端聚二甲基硅氧烷10?15份、中空多孔碳微球15?25份、納米β?氮化硅10?15份、納米氧化鎂粉10?15份、硅鋁類多孔微球10?15份、納米碳化硅5?10份、納米二氧化硅5?10份、潤滑劑0.05?0.1份、抗氧劑0.05?0.1份；中空多孔碳微球的平均外徑為400?450nm，平均內徑為320?350nm，介孔直徑為45?50nm。本發明的尼龍復合材料中添加中空多孔碳微球，納米β?氮化硅、納米氧化鎂粉、羥基封端聚二甲基硅氧烷，形成均勻分布的諸多導熱通道，有助于導熱填料的均勻分布，提高尼龍復合材料的導熱性能。添加硅鋁類多孔微球、納米碳化硅、納米二氧化硅提高尼龍復合材料的耐磨性。

技術領域

本發明涉及一種尼龍復合材料，尤其涉及一種高耐磨導熱尼龍復合材料。

背景技術

導熱材料廣泛應用于換熱工程、電子信息工程等領域。長期以來，大部分導熱材料為金屬材料，但是由于金屬材料的抗腐蝕性能差以及加工性能不佳、產品設計自由度低等諸多因素，限制了其應用范圍。尼龍作為一種工程塑料，具有良好的機械性能、較好的柔韌性、耐磨性、耐油性、自潤滑性等優良的綜合性能，尼龍產品的種類繁多，有PA6、PA66、PA46、PA612等，被廣泛應用于汽車行業、電子電器工業、機械設備、建筑業等領域。

由于尼龍材料是絕緣體，且熱導率極低，在很大程度上限制了尼龍在導熱領域的應用。為了提高尼龍的導熱性能，在制備尼龍復合材料過程中，需要添加大量的導熱填料，但是，大量的導熱材料會影響高分子材料的力學性能和加工性能等。因此有必要研究在填料含量不變的條件下盡可能的提高尼龍復合材料的導熱系數。

為了提高導熱材料的表面抗腐蝕性，通常采用冶金、防腐涂層等手段，但是此方法在很大的程度上降低了材料的導熱性能并且材料的其他性能沒有得到根本性的改善。近年來，隨著導熱材料應用范圍越來越廣泛，對材料的綜合性能要求也越來越高。比如不僅要求材料具有優良的導熱性能，還要求材料具有良好的機械性能、耐高溫使用性能、耐環境腐蝕性能等，因此，研發一種高耐磨導熱尼龍復合材料更好的滿足導熱材料領域的要求很有必要。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種高耐磨導熱尼龍復合填料，具有耐磨性好，導熱效率高的特點。

本發明的目的之二在于提供一種高耐磨導熱尼龍復合填料的制備方法。

本發明的目的之一采用如下技術方案實現：

一種高耐磨導熱尼龍復合材料，包括以下重量份的原料：尼龍樹脂100-110份、羥基封端聚二甲基硅氧烷10-15份、中空多孔碳微球15-25份、納米β-氮化硅10-15份、納米氧化鎂粉10-15份、硅鋁類多孔微球10-15份、納米碳化硅5-10份、納米二氧化硅5-10份、潤滑劑0.05-0.1份、抗氧劑0.05-0.1份；

所述中空多孔碳微球的平均外徑為400-450nm，平均內徑為320-350nm，介孔直徑為45-50nm。

進一步地，所述中空多孔碳微球通過以下方法制備得到：以甲基酚醛樹脂為碳源，用98％濃硫酸在40℃對聚苯乙烯微球進行磺化改性3h，使甲基酚醛樹脂包覆在聚苯乙烯微球上。將甲基酚醛樹脂/聚苯乙烯復合物微球加熱至750℃，保溫3h得到碳化前驅體，再與與活化劑NaOH按質量比6:1混合，在450℃預活化30min，升溫至850℃得到中空多孔碳微球。

進一步地，所述納米β-氮化硅的平均粒徑為20-50nm，所述納米氧化鎂粉的平均粒徑為30-50nm。

進一步地，所述納米碳化硅的平均粒徑為80-200nm。

進一步地，所述納米二氧化硅的平均粒徑為80-100nm。

進一步地，所述尼龍樹脂為尼龍6樹脂、尼龍66樹脂中的一種。