一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的原料制成：尼龍樹(shù)脂40?60份；碳化硅微粉30?50份；溴化聚苯乙烯2?5份；成核劑0.1?1份；蒙旦蠟0.1?1份。上述的耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：按比例稱(chēng)取各原料，混勻后送入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出、造粒，即得成品。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明制備的尼龍復(fù)合材料綜合性能好，不僅具有高導(dǎo)熱系數(shù)和耐磨損性能，還具有阻燃性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)復(fù)合分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻 燃尼龍復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍學(xué)名聚酰胺，自20世紀(jì)30年代由美國(guó)杜邦公司中央研究所開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)工業(yè) 化以來(lái)，已有60多年歷史。由于尼龍具有優(yōu)良的力學(xué)性能和較好的電性能，又具有耐磨、耐 油、耐溶劑、自潤(rùn)性、自熄性、耐腐蝕性以及良好的加工性能等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。
[0003] 尼龍作為工程塑料，其缺點(diǎn)是導(dǎo)熱性能差，從而導(dǎo)致其在燈具、電器和汽車(chē)上有散 熱需求的部件上難以應(yīng)用，另一方面由于分子鏈與酰胺極性基團(tuán)引起范德華力和氫鍵力使 其分子間的作用力很大而且復(fù)雜，比一般聚合物材料有高的多的表面能，與一些物質(zhì)接觸 時(shí)有較大的黏附力，摩擦系數(shù)較大，在一些應(yīng)用場(chǎng)合摩擦性能不符合要求。
[0004] 目前的導(dǎo)熱尼龍，主要是以氧化鎂、氧化鋁或其復(fù)合物等為填充制成的，其導(dǎo)熱系 料大都在0.4-0.5W/(m?K)之間;還有少量是用石墨烯、碳纖維為填充制成的，其導(dǎo)熱數(shù)高， 但原材料成本極高，難以市場(chǎng)推廣。
[0005] 本發(fā)明為了提高尼龍的導(dǎo)熱性，及更好展現(xiàn)導(dǎo)熱尼龍制品的連續(xù)、高效和規(guī)模化 成型，采用碳化硅導(dǎo)熱填料對(duì)其進(jìn)行改性研究，一方面通過(guò)加入成核劑，對(duì)導(dǎo)熱尼龍進(jìn)行加 工流變改性，旨在盡可能保持尼龍66優(yōu)良力學(xué)性能和摩擦磨損性能的前提下，同時(shí)加入阻 燃劑（自制的增韌劑)用來(lái)提高導(dǎo)熱尼龍的阻燃性能，改善傳統(tǒng)導(dǎo)熱尼龍阻燃性能不高的一 大頑疾，拓展導(dǎo)熱尼龍的應(yīng)用范圍。致力于生產(chǎn)一種應(yīng)用面更廣的導(dǎo)熱尼龍復(fù)合材料及其 制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料及其制備 方法。
[0007] 基于上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案： 一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的原料制成:尼龍樹(shù) 月旨40-60份;碳化娃微粉30-50份;溴化聚苯乙稀2-5份;成核劑0.1_1份;蒙旦錯(cuò)0.1_1份。
[0008] 所述尼龍樹(shù)脂為尼龍66樹(shù)脂、尼龍6樹(shù)脂或尼龍66/6合金樹(shù)脂。
[0009] 所述碳化硅微粉純度彡98%，平均粒徑為15nm。
[0010]所述成核劑為科萊恩成核劑CaV102。
[0011] 上述的耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:按 比例稱(chēng)取各原料，混勻后送入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出、造粒，即得成品。
[0012] 進(jìn)一步地，熔融擠出時(shí)雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度240-245°C，二區(qū)溫度250-255°C，三 區(qū)溫度250-255Γ，四區(qū)溫度255-260°C，五區(qū)溫度255-260°C，六區(qū)溫度253-258Γ，七區(qū)溫 度250-255Γ，八區(qū)溫度245-250°C，機(jī)頭溫度265-270°C，真空度控制在-0.6個(gè)大氣壓以下。
[0013] 本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明制備的尼龍復(fù)合材料綜合性能好，不僅具有導(dǎo) 熱系數(shù)高和耐磨損性能，還具有阻燃性能。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。
[0015] 以下實(shí)施例中的尼龍66樹(shù)脂、尼龍6樹(shù)脂和尼龍66/6合金樹(shù)脂均購(gòu)買(mǎi)于神馬實(shí)業(yè) 股份有限公司。
[0016] 所述的碳化硅微粉購(gòu)自平頂山易成新材料有限公司的碳化硅微粉，純度多98%，平 均粒徑15nm。
[0017] 所述的成核劑為科萊恩成核劑CaV102。
[0018] 所述的蒙旦蠟為科萊恩公司的0P蠟。
[0019]所述的溴化聚苯乙烯購(gòu)自美國(guó)雅寶公司，溴含量在65%以上。
[0020] 實(shí)施例1 一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的各原料制成： 尼龍66樹(shù)脂54.3份；碳化硅微粉40份；溴化聚苯乙烯5份；成核劑（科萊恩成核劑 CaV102)0.2份;蒙旦蠟(科萊恩公司的0P蠟)0.5份。
[0021]上述耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟:按比 例稱(chēng)取各原料，在高混機(jī)中混合均勻;從進(jìn)料口進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度 245°C，二區(qū)溫度255°C，三區(qū)溫度255°C，四區(qū)溫度260°C，五區(qū)溫度260°C，六區(qū)溫度258°C， 七區(qū)溫度255°C，八區(qū)溫度250°C，機(jī)頭溫度267°C，真空度控制在-0.6個(gè)大氣壓以下。
[0022] 實(shí)施例2 一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的各原料制成： 尼龍66樹(shù)脂56.5份；碳化硅微粉40份；溴化聚苯乙烯3份；成核劑（科萊恩成核劑 CaV102)0.2份;蒙旦蠟(科萊恩公司的0P蠟)0.3份。
[0023]上述耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟:按比 例稱(chēng)取各原料，在高混機(jī)中混合均勻;從進(jìn)料口進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，一區(qū)溫度245°C，二區(qū)溫 度255°C，三區(qū)溫度255°C，四區(qū)溫度260°C，五區(qū)溫度260°C，六區(qū)溫度258°C，七區(qū)溫度255 °C，八區(qū)溫度250°C，機(jī)頭溫度267°C，真空度控制在-0.6個(gè)大氣壓以下。
[0024] 實(shí)施例3 一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的各原料制成： 把尼龍66樹(shù)脂60份；碳化硅微粉35.8份；溴化聚苯乙烯4份；成核劑（科萊恩成核劑 CaV102)0.1份;蒙旦蠟(科萊恩公司的0P蠟)0.1份。
[0025] 上述耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟:按比 例稱(chēng)取各原料，在高混機(jī)中混合均勻;從進(jìn)料口進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，一區(qū)溫度245°C，二區(qū)溫 度255°C，三區(qū)溫度255°C，四區(qū)溫度260°C，五區(qū)溫度260°C，六區(qū)溫度258°C，七區(qū)溫度255 °C，八區(qū)溫度250°C，機(jī)頭溫度267°C，真空度控制在-0.6個(gè)大氣壓以下。
[0026] 實(shí)施例4 一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的各原料制成： 尼龍66樹(shù)脂49.5份；碳化硅微粉45份；溴化聚苯乙烯5份；成核劑（科萊恩成核劑 〇&￥102)0.2份;蒙旦蠟(科萊恩公司的0?蠟)0.3份。
[0027] 上述耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟:按比 例稱(chēng)取各原料，在高混機(jī)中混合均勻;從進(jìn)料口進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，一區(qū)溫度245°C，二區(qū)溫 度255°C，三區(qū)溫度255°C，四區(qū)溫度260°C，五區(qū)溫度260°C，六區(qū)溫度258°C，七區(qū)溫度255 °C，八區(qū)溫度250°C，機(jī)頭溫度267°C，真空度控制在-0.6個(gè)大氣壓以下。
[0028] 實(shí)施例5 一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的各原料制成： 把尼龍66樹(shù)脂44.5份；碳化硅微粉50份；溴化聚苯乙烯5份；成核劑（科萊恩成核劑 CaV102)0.2份;蒙旦蠟(科萊恩公司的0P蠟)0.3份。
[0029] 上述耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟:按比 例稱(chēng)取各原料，在高混機(jī)中混合均勻;從進(jìn)料口進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，一區(qū)溫度245°C，二區(qū)溫 度255°C，三區(qū)溫度255°C，四區(qū)溫度260°C，五區(qū)溫度260°C，六區(qū)溫度258°C，七區(qū)溫度255 °C，八區(qū)溫度250°C，機(jī)頭溫度267°C，真空度控制在-0.6個(gè)大氣壓以下。
[0030] 實(shí)施例6 一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的各原料制成： 把尼龍6樹(shù)脂54.5份；碳化硅微粉40份；溴化聚苯乙烯5份；成核劑（科萊恩成核劑 CaV102)0.2份;蒙旦蠟(科萊恩公司的0P蠟)0.3份。
[0031] 上述耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟:按比 例稱(chēng)取各原料，在高混機(jī)中混合均勻;從進(jìn)料口進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，一區(qū)溫度240°C，二區(qū)溫 度250°C，三區(qū)溫度250°C，四區(qū)溫度255°C，五區(qū)溫度255°C，六區(qū)溫度253°C，七區(qū)溫度250 °C，八區(qū)溫度245°C，機(jī)頭溫度265°C，真空度控制在-0.6個(gè)大氣壓以下。
[0032] 實(shí)施例7 一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的各原料制成： (1)把尼龍66/6合金樹(shù)脂43份;碳化硅微粉50份;溴化聚苯乙烯5份;成核劑(科萊恩成 核劑CaV102)l份;蒙旦蠟(科萊恩公司的0P蠟）1份。上述耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù) 合材料的制備方法，包括如下步驟:按比例稱(chēng)取各原料，在高混機(jī)中混合均勻；從進(jìn)料口進(jìn) 入雙螺桿擠出機(jī)，一區(qū)溫度240°C，二區(qū)溫度250°C，三區(qū)溫度250°C，四區(qū)溫度255°C，五區(qū)溫 度255°C，六區(qū)溫度253°C，七區(qū)溫度250°C，八區(qū)溫度245°C，機(jī)頭溫度265°C，真空度控制在-0.6個(gè)大氣壓以下。
[0033]性能測(cè)試 粒子性能測(cè)試的注塑工藝:將實(shí)施例1 一 7制得的阻燃尼龍復(fù)合材料放入恒溫干燥箱中 90°C干燥8個(gè)小時(shí)，然后將干燥的粒子用注塑機(jī)分別打出力學(xué)性能、阻燃性能、磨損性能測(cè) 試樣條。實(shí)施例1~5注塑溫度260-285°C，模溫為110°C。實(shí)施例6和實(shí)施例7注塑溫度250-265 °C，模溫為110°C。
[0034] 拉伸性能的測(cè)試:130527-2/^:2012，拉伸速度5臟/11^11。
[0035] 沖擊性能的測(cè)試：IS0179-l/leA:2010。
[0036] 阻燃性能的測(cè)試:GB/T2408-2008。
[0037] 耐磨性能的測(cè)試:GB 3960-1983。
[0038]導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)試:GB/T22588-2008。
[0039]實(shí)施例1 一7制備的復(fù)合材料的性能測(cè)試結(jié)果如下表
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于，由下述重量份數(shù)的原 料制成:尼龍樹(shù)脂40-60份;碳化硅微粉30-50份;溴化聚苯乙烯2-5份;成核劑0.1-1份;蒙旦 錯(cuò)0.1-1份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述 尼龍樹(shù)脂為尼龍66樹(shù)脂、尼龍6樹(shù)脂或尼龍66/6合金樹(shù)脂。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述 碳化硅微粉純度多98%，平均粒徑為15nm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述 成核劑為科萊恩成核劑CaV102。5. 權(quán)利要求1至4任一所述的耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，其 特征在于，包括以下步驟:按比例稱(chēng)取各原料，混勻后送入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出、造 粒，即得成品。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐磨性好導(dǎo)熱系數(shù)高的阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特 征在于，熔融擠出時(shí)雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度240-245Γ，二區(qū)溫度250-255°C，三區(qū)溫度250-255°C，四區(qū)溫度255-260°C，五區(qū)溫度255-260°C，六區(qū)溫度253-258Γ，七區(qū)溫度250-255 °C，八區(qū)溫度245-250°C，機(jī)頭溫度265-270°C，真空度控制在-0.6個(gè)大氣壓以下。
【文檔編號(hào)】C08L91/06GK106046779SQ201610526891
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月5日
【發(fā)明人】崔保平, 郭恒杰, 徐寧, 趙書(shū)偉, 李聯(lián)峰, 舒航, 秦占偉, 黃鐸, 胡亞杰
【申請(qǐng)人】河南神馬華威塑膠股份有限公司