本發(fā)明涉及一種尼龍復(fù)合材料，具體涉及一種導(dǎo)熱尼龍復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

近些年來(lái)，隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)導(dǎo)熱材料提出了新的要求，希望其具有優(yōu)良的綜合性能，導(dǎo)熱系數(shù)是導(dǎo)熱塑料材料一種重要性能指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，純塑料材料的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及金屬、陶瓷材料，但是它的絕緣性能好。導(dǎo)熱塑料不僅具有金屬和陶瓷的熱傳遞性能，同時(shí)還保留了普通塑料在設(shè)計(jì)、性能和成本方面的優(yōu)點(diǎn)，具有散熱均勻、重量輕、多種基礎(chǔ)樹(shù)脂的選擇、成型加工方便、熱膨脹系數(shù)低、成型收縮率低、工作溫度低和提高設(shè)計(jì)自由度特點(diǎn)，廣泛被用于各行各業(yè)中。

典型的導(dǎo)熱塑料熱傳導(dǎo)率范圍為1-20W/m-K，某些品級(jí)可以達(dá)到100W/m-K。這一數(shù)值大約是傳統(tǒng)塑料的5-100倍，一般的熱傳導(dǎo)率只有0.2W/m-K。這一傳導(dǎo)率也與一些金屬相當(dāng)，如不銹鋼的熱傳導(dǎo)率為15W/m-K，一些鑄鋁合金的熱傳導(dǎo)率為50-100W/m-K。

與傳統(tǒng)材料相比，導(dǎo)熱塑料有較高的耐屈撓性和拉伸剛度，但抗沖擊強(qiáng)度較差。導(dǎo)熱塑料主要可用于代替一些對(duì)制件尺寸有嚴(yán)格要求的微型電子組件、光學(xué)組件、機(jī)械組件和醫(yī)用組件的金屬或陶瓷制件。當(dāng)以彈性體為基材時(shí)，可用作墊圈、減振器或接觸材料。導(dǎo)熱塑料把塑料成型的簡(jiǎn)易性與優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性相結(jié)合，可以通過(guò)注射成型實(shí)現(xiàn)某些金屬或陶瓷一樣的熱傳遞能力。同時(shí)，這一新型材料可以為設(shè)計(jì)師提供更多的設(shè)計(jì)自由度，而且制件的重量只有鋁制品的一半。利用導(dǎo)熱塑料加工可縮短成型周期20％～50％并且其固有的低熱膨脹系數(shù)可有效減少制件收縮。

導(dǎo)熱塑料很難同時(shí)兼具導(dǎo)熱性能高和優(yōu)異的力學(xué)性能，難以滿足實(shí)際需要的使用性能，從而限制了導(dǎo)熱塑料的廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種導(dǎo)熱尼龍復(fù)合材料及其制備方法，其不僅具有較高的導(dǎo)熱性能，還具有優(yōu)異的力學(xué)性能，且工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)方便。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

技術(shù)方案一：

一種導(dǎo)熱尼龍復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：

進(jìn)一步的，還包括0.5-1.5重量份的聚二甲基硅氧烷。

進(jìn)一步的，所述尼龍選自尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍610、尼龍612中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱絕緣材料選自氮化鋁、碳化硅、氮化硅鎂、硫酸鋇、三氧化二鋁、氧化鎂、氮化硼中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述抗氧劑包括N，N’-1，6-亞已基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺]、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯和雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述潤(rùn)滑劑包括硅酮粉、乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂肪酸酰胺、氧化聚乙烯蠟、褐煤蠟中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述增韌劑包括聚乙烯辛烯共聚彈性體-馬來(lái)酸酐共聚物、三元乙丙橡膠-馬來(lái)酸酐共聚物和聚苯乙烯-乙烯-丁烯-聚苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，包括以下重量份的原料：

技術(shù)方案二：

一種導(dǎo)熱尼龍復(fù)合材料的制備方法，具體包括以下步驟：

步驟一、先將尼龍樹(shù)脂放置于100℃的烘箱中干燥3-4小時(shí)，使其含水率小于5‰；然后按比例稱取干燥后的尼龍樹(shù)脂、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑和色母粒，并將其一起加入高速攪拌機(jī)中，選擇性加入聚二甲基硅氧烷，攪拌混合至均勻，得混合物；

步驟二、將步驟一所得混合物和導(dǎo)熱絕緣材料分別通過(guò)主喂料和側(cè)喂料加入到長(zhǎng)徑比為40∶1的雙螺桿擠出機(jī)中，主機(jī)的頻率為20-30HZ，加工溫度240-280℃，真空壓力控制在0.06-0.08MPa，熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝，即得。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所取得的有益效果如下：

本發(fā)明通過(guò)在尼龍中加入導(dǎo)熱材料，有效的提高了尼龍復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能，并通過(guò)加入抗氧劑、潤(rùn)滑劑、增韌劑等其他助劑使制得的尼龍復(fù)合材料具備優(yōu)良的導(dǎo)熱性能之外，還能保持優(yōu)良的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性等基本性能。

本發(fā)明導(dǎo)熱材料采用氮化鋁和硫酸鋇復(fù)配構(gòu)成，其較單獨(dú)采用氮化鋁或硫酸鋇，其綜合性能更優(yōu)，尤其在以熔融擠壓法制備尼龍復(fù)合材料時(shí)，效果更為顯著。

本發(fā)明尼龍復(fù)合材料在制備過(guò)程中加入了聚二甲基硅氧烷，不僅改善了導(dǎo)熱材料和尼龍樹(shù)脂之間的融合效果，還增強(qiáng)了制得的尼龍材料的電絕緣性。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的敘述。

實(shí)施例1

步驟一、先將尼龍6樹(shù)脂放置于100℃的烘箱中干燥3-4小時(shí)，使其含水率小于5‰；然后按比例稱取50kg干燥后的尼龍6樹(shù)脂、3kg聚乙烯辛烯共聚彈性體-馬來(lái)酸酐共聚(增韌劑)、0.25kg N，N’-1，6-亞己基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺](抗氧劑)、0.25kg三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑)、1kg硅酮粉(潤(rùn)滑劑)和2kg黑色母粒，并將其一起加入高速攪拌機(jī)中，攪拌混合至均勻，得混合物；

步驟二、然后稱取50kg直徑為40μm的氮化鋁粉末(導(dǎo)熱絕緣材料)，將步驟一所得混合物和導(dǎo)熱絕緣材料分別通過(guò)主喂料和側(cè)喂料加入到長(zhǎng)徑比為40∶1的雙螺桿擠出機(jī)中，主機(jī)的頻率為25HZ，加工溫度260℃，真空壓力控制在0.07MPa，熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝，即得。

實(shí)施例2

步驟一、先將尼龍6樹(shù)脂放置于100℃的烘箱中干燥3-4小時(shí)，使其含水率小于5‰；然后按比例稱取50kg干燥后的尼龍6樹(shù)脂、3kg聚乙烯辛烯共聚彈性體-馬來(lái)酸酐共聚(增韌劑)、0.25kg N，N’-1，6-亞已基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺](抗氧劑)、0.25kg三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑)、1kg硅酮粉(潤(rùn)滑劑)和2kg黑色母粒，并將其一起加入高速攪拌機(jī)中，攪拌混合至均勻，得混合物；

步驟二、然后稱取50kg硫酸鋇粉末(導(dǎo)熱絕緣材料)，將步驟一所得混合物和導(dǎo)熱絕緣材料分別通過(guò)主喂料和側(cè)喂料加入到長(zhǎng)徑比為40∶1的雙螺桿擠出機(jī)中，主機(jī)的頻率為25HZ，加工溫度260℃，真空壓力控制在0.07MPa，熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝，即得。

實(shí)施例3

步驟一、先將尼龍6樹(shù)脂放置于100℃的烘箱中干燥3-4小時(shí)，使其含水率小于5‰；然后按比例稱取50kg干燥后的尼龍6樹(shù)脂、3kg聚乙烯辛烯共聚彈性體-馬來(lái)酸酐共聚(增韌劑)、0.25kg N，N’-1，6-亞已基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺](抗氧劑)、0.25kg三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑)、1kg硅酮粉(潤(rùn)滑劑)和2kg黑色母粒，并將其一起加入高速攪拌機(jī)中，攪拌混合至均勻，得混合物；

步驟二、然后稱取30kg直徑為40μm的氮化鋁粉末(導(dǎo)熱絕緣材料)和20kg硫酸鋇粉末(導(dǎo)熱絕緣材料)，混合均勻，將步驟一所得混合物和混合均勻的導(dǎo)熱絕緣材料分別通過(guò)主喂料和側(cè)喂料加入到長(zhǎng)徑比為40∶1的雙螺桿擠出機(jī)中，主機(jī)的頻率為25HZ，加工溫度260℃，真空壓力控制在0.07MPa，熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝，即得。

實(shí)施例4

步驟一、先將尼龍樹(shù)脂放置于100℃的烘箱中干燥3-4小時(shí)，使其含水率小于5‰；然后按比例稱取50kg干燥后的尼龍6樹(shù)脂、3kg聚乙烯辛烯共聚彈性體-馬來(lái)酸酐共聚(增韌劑)、0.25kg N，N’-1，6-亞已基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺](抗氧劑)、0.25kg三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑)、1kg硅酮粉(潤(rùn)滑劑)、2kg黑色母粒和1kg聚二甲基硅氧烷，并將其一起加入高速攪拌機(jī)中，攪拌混合至均勻，得混合物；

步驟二、然后稱取30kg直徑為40μm的氮化鋁粉末(導(dǎo)熱絕緣材料)和20kg硫酸鋇粉末(導(dǎo)熱絕緣材料)，混合均勻，將步驟一所得混合物和混合均勻的導(dǎo)熱絕緣材料分別通過(guò)主喂料和側(cè)喂料加入到長(zhǎng)徑比為40∶1的雙螺桿擠出機(jī)中，主機(jī)的頻率為25HZ，加工溫度260℃，真空壓力控制在0.07MPa，熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝，即得。

以上所述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，而并非本發(fā)明可行實(shí)施的窮舉。對(duì)于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明原理和精神的前提下對(duì)其所作出的任何顯而易見(jiàn)的改動(dòng)，都應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。