[发明专利]聚酰胺复合材料、其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于工程塑料领域，尤其涉及一种聚酰胺复合材料、其制备方法和应用。

背景技术

聚酰胺如尼龙6、尼龙66和尼龙46，具有优异的机械强度、耐热性、耐化学腐蚀性、耐磨损性和自润滑性，且摩擦系数低、电绝缘性好，因而聚酰胺在电子电器、汽车零部件、日用工业品等领域得到了广泛的应用，已经成为最重要的工程塑料之一。虽然聚酰胺具有以上优异的性质，但是作为一种有机高分子材料，其导热性却较差。按照传统的聚合物基复合材料的研究现状，电绝缘性优良的材料往往是热的不良导体，即高电绝缘性材料的热导率一般都较低。通常，想要赋予工程塑料较高的导热率必须填充很高份量的导热粉（60~85%），这样才能使填充的导热粉之间形成良好的导热网络，进而明显提高工程塑料导热率。然而，导热粉填充太高不仅导致难以下料，同时严重降低材料的力学性能，尤其是材料的冲击强度下降明显。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种聚酰胺复合材料，解决现有技术中聚酰胺复合材料优良的导热性能和机械性能不能并存的问题；及该聚酰胺复合材料制备方法和应用。

本发明是这样实现的，

一种聚酰胺复合材料，包括如下重量份数的组分：

以及，

上述聚酰胺复合材料制备方法，包括如下步骤：

按配方提供所述聚酰胺、石墨烯或氧化石墨烯、无机填料、偶联剂、抗氧剂及润滑剂；

将该聚酰胺与偶联剂混合，得到第一混合物，向该第一混合物中加入石墨烯或氧化石墨烯，混合后得到第二混合物，向该第二混合物中加入无机填料、抗氧剂及润滑剂，混合得到第三混合物；

将所述第三混合物熔融挤出，得到聚酰胺复合材料。

本发明进一步提供上述聚酰胺复合材料在电子设备、LED外壳、灯座上的应用。

本发明聚酰胺复合材料，通过配合使用石墨烯/氧化石墨烯、无机填料及偶联剂，利用石墨烯或氧化石墨烯本身的高导热性能及其独特的纳米层状结构，能够使聚酰胺复合材料内部形成更加连续有效的导热网络，从而大幅度提升材料的热导率；同时具有熔融加工性佳、熔体流动性好且易进行注塑成型的优点。本发明聚酰胺复合材料制备方法，操作简单，成本低廉，非常适于工业化生产；通过配合使用石墨烯/氧化石墨烯、无机填料及偶联剂，使所制备的复合材料具有良好的热导率；同时具有熔融加工性佳、熔体流动性好且易进行注塑成型的性能。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种聚酰胺复合材料，包括如下重量份数的组分：

具体地，该聚酰胺树脂选自等分子主链上含有重复酰胺基团的脂肪族PA或芳香族PA或脂肪族-芳香族PA热塑性树脂中的一种或多种，例如，可以选自聚己内酰胺（PA6）、聚己二酸己二胺（PA66）、聚酞胺（PA46）、聚癸二酸癸二胺（PA1010）、聚十二酰胺（PA1212）等。其中PA6优选粘度为2.4粘到2.7粘的PA6，例如湖南岳阳巴陵石化公司生产，商品牌号YH400；或广东新会美达锦纶股份有限公司生产，商品牌号M2400。

本发明优选中等粘度的聚酰胺，不仅可保证在较高填充量的情况下树脂基体与导热粉在熔融加工过程中充分混合均匀，而且也有助于提高各组分之间的相互结合力。本发明中的聚酰胺质量份数为10-30份，优选15-27份。

该石墨烯选自单层或多层（1-20层）碳结构的石墨烯，其片层厚度为0.34nm~10nm，尺寸为0.1um~50um。该氧化石墨烯的含氧量为0.5~45wt%（重量百分比），该氧化石墨烯可以从石墨烯氧化得到，也可以选自由氧化石墨烯还原或部分还原得到的石墨烯。该石墨烯选自通过化学氧化法、热膨胀法、机械剥离法、化学气相沉积法制备得到。