[发明专利]一种增韧导热绝缘PA6复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种增韧导热绝缘PA6复合材料及其制备方法和应用，属于改性工程塑料技术领域。本发明以PA6、PA610为基材，化学修饰改性的氧化铝、六方氮化硼和氮化硼纳米管制备成导热母粒辅以增韧剂，抗氧化剂、润滑剂，通过双螺杆挤出机共混挤出得到韧性好导热系数高的绝缘PA6复合材料。在20％wt的填充量下材料的导热系数最高可达1.56W/(m·K)，且材料保持很好的绝缘性其体积电阻率达到了5.5*10¹⁵Ω·cm，材料的韧性好，材料的简支梁无缺口冲击强度最高可达74kJ/m²，悬臂梁缺口冲击强度最高可达9.7kJ/m²。

技术领域

本发明涉及一种增韧导热绝缘PA6复合材料及其制备方法和应用，属于改性工程塑料技术领域。

背景技术

PA6绝缘性好、机械强度高、成型性好、价格低，广泛应用于汽车、电子电器、电动工具等行业，但PA6导热系数太低，这极大的限制了其进一步应用。为提高PA6的导热并维持其绝缘性，一般采用在PA6基材中填充绝缘的导热粒子的方式来实现。通常绝缘的导热粒子包含氧化铝、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硼、碳化硅等，但这些粒子填充系数太大通常会造成材料的机械强度大幅度下滑。

专利CN113234317给出一种导热绝缘PA6复合材料的制备方法，材料中填充了45％的氧化铝和10％的六方氮化硼，材料导热系数达到了1.07W/(m·K)，但其过高的填充系数造成了材料的力学强度下滑严重其无缺口冲击强度仅为27.9Kj/m²。

专利CN103709740给出了一种高白度无卤阻燃导热绝缘PA6的制备方法，材料中填充了40％的六方氮化硼和15％的氧化锌，材料的导热系数达到了1.5W/(m·K)，但其机械强度同样下滑严重。

目前为提升PA6的导热系数并维持其绝缘性往往会对其填充大量的导热绝缘填料，从而导致了填料在材料内部难以分散均匀致使材料的机械强度尤其是冲击韧性下滑严重。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种增韧导热绝缘PA6复合材料及其制备方法和应用，得到韧性好导热系数高的绝缘PA6复合材料，在20％wt的填充量下材料的导热系数最高可达1.56W/(m·K)，且材料保持很好的绝缘性其体积电阻率达到了5.5*10¹⁵Ω·cm，并且材料的韧性好，材料的简支梁无缺口冲击强度最高可达74kJ/m²，悬臂梁缺口冲击强度最高可达9.7kJ/m²。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种增韧导热绝缘PA6复合材料，其由下述重量份的组分组成：

其中导热母粒可以是导热母粒1或导热母粒2，导热母粒由下述重量份的组分组成：

导热母粒1

导热母粒2

所述PA6密度为1.12-1.16g/cm³，粘数为130ml/g；

所述PA610密度为1.06-1.10g/cm³,粘数为150ml/g；

所述增韧剂为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝POE中的一种；

所述抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂168的复配物，复配比例为1:1，按重量计；

所述润滑剂为N,N’-乙撑双硬脂酰胺(EBS)、硅酮母粒、顺-13-二十二碳烯酸酰胺(芥酸酰胺)中的一种；

所述改性六方氮化硼、改性氮化硼纳米管、改性氧化铝的制备方法如下：