高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其原料由以下重量份組分組成：10～20份尼龍6、10～25份尼龍66、10～25份氮化鎂、5～10份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、5～15份輕質(zhì)氧化鎂、5～30份氫氧化鎂、5～8份玻璃纖維、1～5份彈性體、0.1～0.5份偶聯(lián)劑、0.1～0.5份抗氧劑。制備方法為將尼龍6和氮化鎂、尼龍66與玻璃纖維分別制得導(dǎo)熱母粒和增強(qiáng)母粒，再將其加入碳酸鎂、氧化鎂、氫氧化鎂與偶聯(lián)劑的混合物中，混勻，加入彈性體、抗氧劑，造粒得復(fù)合材料。該材料具有25W/mk導(dǎo)熱率、UL-94V-0級阻燃性、良好的絕緣性、優(yōu)異的力學(xué)性能，可滿足市場對高導(dǎo)熱、高阻燃的絕緣材料的需求。
【專利說明】高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各類電子元器件運(yùn)行高速化和高功率化，設(shè)備在使用和運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生相對高溫，從而可能導(dǎo)致電子元器件的過熱而損害其性能，導(dǎo)致可靠性降低，甚至大幅度地降低整套系統(tǒng)的壽命。眾所周知，金屬材料具有非常好的導(dǎo)熱性能，并且制件不易燃燒，已經(jīng)被應(yīng)用于半導(dǎo)體器件組件的散熱部件中.但是金屬存在如下潛在的缺點(diǎn):
1)金屬屬于電的良導(dǎo)體，在許多運(yùn)用場合，基于安全考慮，希望使用電絕緣的材料； 2)金屬制件加工效率較低，一般需要從塊狀材料切削或機(jī)械加工成所需的復(fù)雜形狀，需要特種機(jī)加工設(shè)備，單位成本相對較高；
3)金屬材料密度相對較大，通常均大于2.4g/cm3，從而導(dǎo)致制品相對笨重；
4)金屬相對于塑料材料，易受腐蝕；
5)金屬加工需要相對較高的溫度，能耗相對較大。
[0003]在工業(yè)產(chǎn)品綠色、環(huán)保的趨勢下，高分子復(fù)合材料替代現(xiàn)有金屬，尤其是電解鋁作為散熱材料迫在眉睫。作為工程塑料之首的尼龍以其優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用，常規(guī)的工程塑料，包括熱塑性和熱固性塑料，具有機(jī)械性能良好，化學(xué)穩(wěn)定，電絕緣等優(yōu)勢，被廣泛地應(yīng)用在日常電器等外殼等領(lǐng)域，但因其導(dǎo)熱系數(shù)太低，屬于熱的不良導(dǎo)體，阻燃效果差、不絕緣等缺點(diǎn)，不但不能解決高散熱問題，而且由于熱量不能得到有效的釋放，可能使一些熱敏感的元器件過熱，從而大幅度降低系統(tǒng)的壽命或者運(yùn)行效率，限制了其在照明、電子、PC等散熱器件領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0004]為了使尼龍材料具有良好的阻燃性，通常添加含鹵阻燃物，含鹵阻燃物的添加雖然可以起到阻燃效果，但是在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有毒的煙霧，事實(shí)證明，在火災(zāi)事故中造成大量人員死亡的并不是大火本身，而是有毒煙霧導(dǎo)致的使被圍困人員窒息死亡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明開發(fā)了一種綠色環(huán)保、低成本、效果佳、相對于金屬較輕的高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料。
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法。
[0008]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其原料由下列組分按重量份數(shù)組成:10~20份尼龍6、10~25份尼龍66、10~25份氮化鎂、5~10份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、5~15份輕質(zhì)氧化鎂、5~30份氫氧化鎂、5~8份玻璃纖維、I~5份彈性體、0.1~0.5份偶聯(lián)劑、0.1~0.5份抗氧劑。[0009]進(jìn)一步的，一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其原料由下列組分按重量份數(shù)組成:14.8份尼龍6、18份尼龍66、17份氮化鎂、8份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、11.5份輕質(zhì)氧化鎂、20份氫氧化鎂、7.7份玻璃纖維、2.5份彈性體、0.2份偶聯(lián)劑、0.3份抗氧劑。
[0010]進(jìn)一步的，上述氮化鎂的平均粒徑為30~50微米。
[0011]進(jìn)一步的，上述超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂的平均粒徑為I~10微米。
[0012]進(jìn)一步的，上述輕質(zhì)氧化鎂平均粒徑為10~30微米。
[0013]進(jìn)一步的，上述氫氧化鎂為納米級氫氧化鎂，平均粒徑為20~200納米。
[0014]進(jìn)一步的，上述彈性體選自POE、SBS、SEBS中至少一種。
[0015]進(jìn)一步的，上述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH560，即Y —(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
[0016]進(jìn)一步的，上述抗氧劑由4，4’ -雙(α，α-二甲基芐基)二苯胺與二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯按重量比1:(1.2~1.8)組成。
[0017]一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
1)將氮化鎂用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為I~3%硅烷偶聯(lián)劑KH560的乙醇溶液浸泡3~8分鐘，揮發(fā)除去乙醇；
2)將尼龍6與經(jīng)步驟I)處理的氮化鎂通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得導(dǎo)熱母粒；
3)將尼龍66與玻璃纖維通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得增強(qiáng)母粒；
4)將超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鎂與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為I~3%KH560的乙醇溶液于高速混料機(jī)里混合3~8分鐘，溫度50~70°C ;
5)再將導(dǎo)熱母粒和增強(qiáng)母粒加入步驟4)中的高速混料機(jī)里，混合25~30分鐘，溫度50 ~70? ；
6)將步聚5)中混好的原料和彈性體、抗氧劑置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出、造粒，得高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料；
上述各原料的用量以以下重量份數(shù)為準(zhǔn):10~20份尼龍6、10~25份尼龍66、10~25份氮化鎂、5~10份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、5~15份輕質(zhì)氧化鎂、5~30份氫氧化鎂、5~8份玻璃纖維、I~5份彈性體、0.1~0.5份偶聯(lián)劑、0.1~0.5份抗氧劑。
[0018]進(jìn)一步的，上述所有雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比為48:1，熔融擠出溫度為260~280 0C，主機(jī)頻率30~35ΗΖ，喂料頻率10~15ΗΖ，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速350~450rpm。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過阻燃與導(dǎo)熱填料粒徑分布的篩選，鎂系阻燃與導(dǎo)熱效果的權(quán)重分配，導(dǎo)熱填料的表面處理，增強(qiáng)母粒與導(dǎo)熱母粒的制備，使得尼龍復(fù)合材料具有較高的導(dǎo)熱率25W/mk、UL-94 V-O級的阻燃效果、良好的絕緣性、優(yōu)異的力學(xué)性能。
[0020]本發(fā)明制備的高導(dǎo)熱高阻燃尼龍復(fù)絕緣合材料，不含有害環(huán)保的鹵素和銻類化合物，為綠色環(huán)保材灶，且能進(jìn)行穩(wěn)定的加工成型，能夠通過熱壓成型或注塑成型，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜幾何形狀的產(chǎn)品。
[0021]本發(fā)明的尼龍復(fù)絕緣合材料是一種以較低的成本來制造的高導(dǎo)熱高阻燃絕復(fù)合材料，且制備工藝簡單易行，可進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，滿足市場對高導(dǎo)熱、高阻燃且絕緣的材料的需求?！揪唧w實(shí)施方式】
[0022]一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其原料由下列組分按重量份數(shù)組成:10~20份尼龍6、10~25份尼龍66、10~25份氮化鎂、5~10份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、5~15份輕質(zhì)氧化鎂、5~30份氫氧化鎂、5~8份玻璃纖維、I~5份彈性體、0.1~0.5份偶聯(lián)劑、0.1~0.5份抗氧劑。
[0023]優(yōu)選的，一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其原料由下列組分按重量份數(shù)組成:14.8份尼龍6、18份尼龍66、17份氮化鎂、8份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、11.5份輕質(zhì)氧化鎂、20份氫氧化鎂、7.7份玻璃纖維、2.5份彈性體、0.2份偶聯(lián)劑、0.3份抗氧劑。
[0024]上述氮化鎂的平均粒徑優(yōu)選為30~50微米。
[0025]上述超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂的平均粒徑優(yōu)選為I~10微米。
[0026]上述輕質(zhì)氧化鎂平均粒徑優(yōu)選為10~30微米。
[0027]上述氫氧化鎂為納米級氫氧化鎂，平均粒徑優(yōu)選為20~200納米。
[0028]上述彈性體優(yōu)選為POE、SBS、SEBS中至少一種。
[0029]上述偶聯(lián)劑優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑KH560，即Y —(2，3_環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅燒。
[0030]上述抗氧劑優(yōu)選 為由抗氧劑445 (即:4，4’-雙(^ α-二甲基芐基)二苯胺)與抗氧劑619 (即:二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯)按重量比1:(1.2~1.8)組成。
[0031]一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
1)將氮化鎂用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為I~3%硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ560的乙醇溶液浸泡3~8分鐘，揮發(fā)除去乙醇；
2)將尼龍6與經(jīng)步驟I)處理的氮化鎂通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得導(dǎo)熱母粒；
3)將尼龍66與玻璃纖維通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得增強(qiáng)母粒；
4)將超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鎂與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為I~3%ΚΗ560的乙醇溶液于高速混料機(jī)里混合3~8分鐘，溫度50~70°C ;
5)再將導(dǎo)熱母粒和增強(qiáng)母粒加入步驟4)中的高速混料機(jī)里，混合25~30分鐘，溫度50 ~70? ；
6)將步聚5)中混好的原料和彈性體、抗氧劑置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出、造粒，得高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料；
其中，各原料的用量以以下重量份數(shù)為準(zhǔn):10~20份尼龍6、10~25份尼龍66、10~25份氮化鎂、5~10份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、5~15份輕質(zhì)氧化鎂、5~30份氫氧化鎂、5~8份玻璃纖維、I~5份彈性體、0.1~0.5份偶聯(lián)劑、0.1~0.5份抗氧劑。
[0032]優(yōu)選的，上述所有雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比為48:1，熔融擠出溫度為260~280 0C，主機(jī)頻率30~35ΗΖ，喂料頻率10~15ΗΖ，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速350~450rpm。
[0033]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不局限于此。
[0034]實(shí)施例1
1)將氮化鎂用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%KH560的乙醇溶液浸泡5分鐘，揮發(fā)除去乙醇；
2)將尼龍6與經(jīng)步驟I)處理的氮化鎂通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得導(dǎo)熱母粒；
3)將尼龍66與玻璃纖維通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得增強(qiáng)母粒；
4)將超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鎂與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%KH560的乙醇溶液于高速混料機(jī)里混合5分鐘，溫度60°C ；
5)再將導(dǎo)熱母粒和增強(qiáng)母粒加入步驟4)中的高速混料機(jī)里，混合25分鐘，溫度60°C;
6)將步聚5)中混好的原料和彈性體、抗氧劑置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出、造粒，得高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料；
上述所有的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比均為為48:1，熔融擠出溫度均為270°C，主機(jī)頻率均為35HZ，喂料頻率均為15HZ，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速均為400rpm。
[0035]上述各原料的用量以以下重量份數(shù)為準(zhǔn):有14.8份尼龍6、18份尼龍66、17份氮化鎂(平均粒徑30~50微米)、8份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂(平均粒徑I~10微米)、11.5份輕質(zhì)氧化鎂(平均粒徑10~30微米)、20份氫氧化鎂(平均粒徑20~200納米)、7.7份玻璃纖維、2.5份POE彈性體、0.2份硅烷偶聯(lián)劑KH560、0.3份抗氧劑(由抗氧劑445與抗氧劑619按重量比1:1.5組成)。
[0036]對上述制備的高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料進(jìn)行性能測試，結(jié)果如表1所述。
[0037]實(shí)施例2
1)將氮化鎂用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%KH560的乙醇溶液浸泡5分鐘，揮發(fā)除去乙醇；
2)將尼龍6與經(jīng)步驟1)處理的氮化鎂通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得導(dǎo)熱母粒；
3)將尼龍66與玻璃纖維通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得增強(qiáng)母粒；
4)將超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鎂與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%KH560的乙醇溶液于高速混料機(jī)里混合8分鐘，溫度60°C ；
5)再將導(dǎo)熱母粒和增強(qiáng)母粒加入步驟4)中的高速混料機(jī)里，混合25分鐘，溫度60°C;
6)將步聚5)中混好的原料和彈性體、抗氧劑置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出、造粒，得高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料；
上述所有的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比均為為48:1，熔融擠出溫度均為270°C，主機(jī)頻率均為35HZ，喂料頻率均為15HZ，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速均為400rpm。
[0038]上述各原料的用量以以下重量份數(shù)為準(zhǔn):16份尼龍6、20份尼龍66、15份氮化鎂(平均粒徑30~50微米)、6份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂(平均粒徑I~10微米)、10.3份輕質(zhì)氧化鎂(平均粒徑10~30微米)、22份氫氧化鎂(平均粒徑20~200納米)、7.7份玻璃纖維、
2.5份SBS彈性體、0.2份硅烷偶聯(lián)劑KH560、0.3份抗氧劑(由抗氧劑445與抗氧劑619按重量比1:1.3組成)。
[0039]對上述制備的高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料進(jìn)行性能測試，結(jié)果如表1所述。
[0040]實(shí)施例3
1)將氮化鎂用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%KH560的乙醇溶液浸泡8分鐘，揮發(fā)除去乙醇；
2)將尼龍6與經(jīng)步驟I)處理的氮化鎂通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得導(dǎo)熱母粒；
3)將尼龍66與玻璃纖維通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得增強(qiáng)母粒；
4)將超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鎂與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%KH560的乙醇溶液于高速混料機(jī)里混合3分鐘，溫度50°C ；
5)再將導(dǎo)熱母粒和增強(qiáng)母粒加入步驟4)中的高速混料機(jī)里，混合25分鐘，溫度60°C;
6)將步聚5)中混好的原料和彈性體、抗氧劑置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出、造粒，得高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料；
上述所有的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比均為為48:1，熔融擠出溫度均為270°C，主機(jī)頻率均為35HZ，喂料頻率均為10HZ，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速均為450rpm。
[0041]上述各原料的用量以以下重量份數(shù)為準(zhǔn):20份尼龍6、15份尼龍66、25份氮化鎂(平均粒徑30~50微米)、5份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂(平均粒徑I~10微米)、5份輕質(zhì)氧化鎂(平均粒徑10~30微米)、19.3份氫氧化鎂(平均粒徑20~200納米)、7.7份玻璃纖維、2.5份SEBS彈性體、0.2份硅烷偶聯(lián)劑KH560、0.3份抗氧劑(由抗氧劑445與抗氧劑619按重量比1:1.4組成)。
[0042]對上述制備的高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料進(jìn)行性能測試，結(jié)果如表1所述。
[0043]實(shí)施例4
1)將氮化鎂用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3%KH560的乙醇溶液浸泡5分鐘，揮發(fā)除去乙醇；
2)將尼龍6與經(jīng)步驟I)處理的氮化鎂通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得導(dǎo)熱母粒；
3)將尼龍66與玻璃纖維通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得增強(qiáng)母粒；
4)將超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鎂與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3%KH560的乙醇溶液于高速混料機(jī)里混合5分鐘，溫度70°C ；
5)再將導(dǎo)熱母粒和增強(qiáng)母粒加入步驟4)中的高速混料機(jī)里，混合30分鐘，溫度50°C;
6)將步聚5)中混好的原料和彈性體、抗氧劑置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出、造粒，得高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼 龍復(fù)合材料；
上述所有的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比均為為48:1，熔融擠出溫度均為260°C，主機(jī)頻率均為30HZ，喂料頻率均為15HZ，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速均為450rpm。
[0044]上述各原料的用量以以下重量份數(shù)為準(zhǔn):11份尼龍6、23份尼龍66、10份氮化鎂(平均粒徑30~50微米)、10份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂(平均粒徑I~10微米)、5.3份輕質(zhì)氧化鎂(平均粒徑10~30微米)、30份氫氧化鎂(平均粒徑20~200納米)、7.7份玻璃纖維、
2.5份SEBS彈性體、0.2份硅烷偶聯(lián)劑KH560、0.3份抗氧劑(由抗氧劑445與抗氧劑619按重量比1:1.6組成)。
[0045]對上述制備的高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料進(jìn)行性能測試，結(jié)果如表1所述。
[0046]實(shí)施例5
1)將氮化鎂用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%KH560的乙醇溶液浸泡3分鐘，揮發(fā)除去乙醇；
2)將尼龍6與經(jīng)步驟I)處理的氮化鎂通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得導(dǎo)熱母粒；
3)將尼龍66與玻璃纖維通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得增強(qiáng)母粒；
4)將超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鎂與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%KH560的乙醇溶液于高速混料機(jī)里混合5分鐘，溫度60°C ；
5)再將導(dǎo)熱母粒和增強(qiáng)母粒加入步驟4)中的高速混料機(jī)里，混合25分鐘，溫度70°C;
6)將步聚5)中混好的原料和彈性體、抗氧劑置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出、造粒，得高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料；
上述所有的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比均為為48:1，熔融擠出溫度均為280°C，主機(jī)頻率均為35HZ，喂料頻率均為10HZ，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速均為350rpm。
[0047]上述各原料的用量以以下重量份數(shù)為準(zhǔn):17份尼龍6、16份尼龍66、22.5份氮化鎂(平均粒徑30~50微米)、8.8份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂(平均粒徑I~10微米)、15份輕質(zhì)氧化鎂(平均粒徑10~30微米)、10份氫氧化鎂(平均粒徑20~200納米)、7.7份玻璃纖維、2.5份POE彈性體、0.2份硅烷偶聯(lián)劑KH560、0.3份抗氧劑(由抗氧劑445與抗氧劑619按重量比1:1.5組成)。
[0048]對上述制備的高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料進(jìn)行性能測試，結(jié)果如表1所述。
[0049]對上述實(shí)施例1~5中制備的樣品進(jìn)行各種性能測試的方法如下:
拉伸強(qiáng)度按GB/T1040-2006標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，拉伸速度為5mm/s ；
彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB/T9341-2008標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，試樣尺寸(mm): (80 士 2) X (10士 0.2) X (4 士 0.2),彎曲速度為 20mm/min ；
缺口沖擊強(qiáng)度按GB/T1843-2008標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，試樣尺寸(mm): (80 士 2) X (10 士
0.2) X (4 士 0.2)，缺口底部半徑(mm)0.25 士 0.05，缺口保留厚度(mm)8.0 士 0.2 ;
熱變形溫度按GB/T1634-2004標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，施加的彎曲應(yīng)力1.8MPa ； 燃燒性按UL94標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)；
體積電阻率按GB/T1410-2006標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試；
導(dǎo)熱系數(shù)按ASTM E1461-07方法進(jìn)行測試。
[0050]表1各實(shí)施例制備的高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料的性能及對比
從表1中可看出，實(shí)施例1~5所制備的高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料的阻燃級別均可達(dá)UL-94 V-O級，具有高阻燃性，體積電阻率均可達(dá)1.5 X IO13 Ω 具有很好的絕緣性，熱導(dǎo)率在17.6~20.8W/(m*K)之間，也具有高導(dǎo)熱性，以及優(yōu)異的力學(xué)性能。這些數(shù)據(jù)說明，在本發(fā)明中，特定尺寸的鎂系填料添加到尼龍?bào)w系，使得復(fù)合材料達(dá)到良好的阻燃、絕緣性能的同時(shí)，鎂系填料與玻璃纖維與彈性體之間協(xié)同出優(yōu)良的力學(xué)性能，產(chǎn)生了不可預(yù)見的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于:其原料由下列組分按重量份數(shù)組成:10~20份尼龍6、10~25份尼龍66、10~25份氮化鎂、5~10份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、5~15份輕質(zhì)氧化鎂、5~30份氫氧化鎂、5~8份玻璃纖維、I~5份彈性體、0.1~0.5份偶聯(lián)劑、0.1~0.5份抗氧劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于:其原料由下列組分按重量份數(shù)組成:14.8份尼龍6、18份尼龍66、17份氮化鎂、8份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、11.5份輕質(zhì)氧化鎂、20份氫氧化鎂、7.7份玻璃纖維、2.5份彈性體、0.2份偶聯(lián)劑、0.3份抗氧劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的氮化鎂的平均粒徑為30~50微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂的平均粒徑為I~10微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的輕質(zhì)氧化鎂平均粒徑為10~30微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的氫氧化鎂為納米級氫氧化鎂，平均粒徑為20~200納米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的彈性體選自POE、SBS、 SEBS中至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH560,即Y —(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基二甲氧基硅烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~2任一所述的高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于:所述的抗氧劑由4，4’_雙(α，α-二甲基芐基)二苯胺與二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯按重量比1:(1.2~1.8)組成。
10.權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)將氮化鎂用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為I~3%硅烷偶聯(lián)劑KH560的乙醇溶液浸泡3~8分鐘，揮發(fā)除去乙醇； 2)將尼龍6與經(jīng)步驟I)處理的氮化鎂通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得導(dǎo)熱母粒； 3)將尼龍66與玻璃纖維通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒，得增強(qiáng)母粒； 4)將超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、輕質(zhì)氧化鎂、氫氧化鎂與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為I~3%KH560的乙醇溶液于高速混料機(jī)里混合3~8分鐘，溫度50~70°C ; 5)再將導(dǎo)熱母粒和增強(qiáng)母粒加入步驟4)中的高速混料機(jī)里，混合25~30分鐘，溫度.50 ~70? ； 6)將步聚5)中混好的原料和彈性體、抗氧劑置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出、造粒，得高導(dǎo)熱絕緣阻燃尼龍復(fù)合材料； 各原料的用量以以下重量份數(shù)為準(zhǔn):10~20份尼龍6、10~25份尼龍66、10~25份氮化鎂、5~10份超微細(xì)輕質(zhì)碳酸鎂、5~15份輕質(zhì)氧化鎂、5~30份氫氧化鎂、5~8份玻璃纖維、I~5份彈性體、0.1~0.5份偶聯(lián)劑、0.1~0.5份抗氧劑； 上述所有雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長徑比為48:1，熔融擠出溫度為260~280°C，主機(jī)頻率. 30~35HZ，喂料頻率10~15HZ，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速350~450rpm。
【文檔編號】C08L77/02GK103788642SQ201410031760
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】王可, 王毅, 侯筱華 申請人:中山市點(diǎn)石塑膠有限公司