技术领域
[0001] 本
发明涉及
纳米材料技术领域，更具体地说，涉及一种基于聚酰胺的导热纳米复合材料及其制备方法。
背景技术
[0002] 导热性优异的材料必须具备两个条件：基体内导热网链的形成及热流方向与导热网链的取向一致。目前工业上制备导热塑料的主要方法是向
聚合物基体中填充高导热组分来制备高分子基复合导热材料。通过高含量的填料之间的
接触和相互作用，在体系中形成类似链状和网状的分布形态——导热网链，从而提高复合材料的热导率。常用的
无机填料为
石墨、陶瓷、
碳纤维、
炭黑、Al2O3、MgO、AlN、BN等。但是，为了使高分子复合材料在导热的同时具有绝缘性，往往不加石墨、炭黑、等电导率高的填料；而AlN、BN分别由于其成本较较高、加工性能不好等因素从而不适合工业生产制造低成本、高性能的导热绝缘塑料；更重要的是，大量无机填料的加入，怎样在提高复合材料热导率的同时，尽量保持基体
树脂的其他优异性能成为导热绝缘复合材料研究的重要方向。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题在于，针对
现有技术的上述
缺陷，提供一种导热纳米复合材料及其制备方法。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] 构造一种基于聚酰胺的导热纳米复合材料，其特征在于，按重量百分比计，包括以下组分：
[0006]
[0007] 其中，所述
纳米级埃洛石粉末通过如下方法制备：将天然埃洛石中所含褐色部分去除，先进行初步
粉碎，然后在80℃～100℃下热
风干燥6～9小时后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏
水及粉状六偏
磷酸钠以
质量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成
混合液；在常温下搅拌16～20小时后再静置50～66小时；取静置分层后的澄清溶液在80℃～100℃下热风干燥11～14小时至埃洛石成
块状；将块状埃洛石粉碎，并过50～1500目筛，得到纳米级的纯净埃洛石粉末。
[0008] 本发明所述的导热纳米复合材料，其中，按重量百分比计，包括以下组分：
[0009]
[0010] 本发明所述的导热纳米复合材料，其中，按重量百分比计，包括以下组分：
[0011]
[0012]
[0013] 本发明所述的导热纳米复合材料，其中，按重量百分比计，包括以下组分：
[0014]
[0015] 本发明还提供了一种基于聚酰胺的导热纳米复合材料的制备方法，其中，包括以下步骤：
[0016] 将天然埃洛石中所含褐色部分去除，先进行初步粉碎，然后在80℃～100℃下热风干燥6～9小时后第二次粉碎；
[0017] 取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏水及粉状六偏磷酸钠以质量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；
[0018] 在常温下搅拌16～20小时后再静置50～66小时；
[0019] 取静置分层后的澄清溶液在80℃～100℃下热风干燥11～14小时至埃洛石成块状；
[0020] 将块状埃洛石粉碎，并过50～1500目筛，得到纳米级的纯净埃洛石粉末；
[0021] 将复合材料的原料
真空干燥后，混合均匀、挤出、
造粒、注塑，制得导热纳米复合材料。
[0022] 本发明所述的制备方法，其中，取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏水及粉状六偏磷酸钠以质量比5∶7∶0.005配制成混合液。
[0023] 本发明所述的制备方法，其中，取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏水及粉状六偏磷酸钠以质量比2∶9∶0.03配制成混合液。
[0024] 本发明所述的制备方法，其中，
挤出机料筒口
温度为250℃～260℃、输送段温度为260℃～270℃、压缩段温度为270℃～290℃、
计量段温度为290℃～280℃；
喷嘴温度为275℃～280℃；螺杆转速为180～200r/min；
喂料速度为15～20r/min。
[0025] 本发明所述的制备方法，其中，注塑所用的
注塑机料筒口温度为250℃～260℃、输送段温度为260℃～270℃、压缩段温度为270℃～290℃、计量段温度为290℃～295℃；喷嘴温度为295℃～300℃；模具温度为80℃～100℃；螺杆转速为100～120r/min；注射背压为60～80Mpa。
[0026] 本发明所述的制备方法，其中，将造粒于真空干燥箱中在100℃～110℃下干燥10～12h后并在封闭条件下冷却至室温。
[0027] 本发明的有益效果在于：改善并优化了现有导热纳米材料的制备工艺，通过制备纳米级无机填料与热致性
液晶并用于尼龙中，制备出兼具导热性能和优异的
力学综合性能的原位混杂复合材料，不仅丰富了聚酰胺的改性手段，而且大大降低成本、
加速了原位复合技术工业化的步伐，有效解决液晶高昂的价格，难实现工业化的问题。
具体实施方式
[0028] 为了使本发明
实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0029] 本发明较佳实施例的基于聚酰胺的导热纳米复合材料按重量百分比计包括以下组分：聚酰胺66 40-45％；
硅酮树脂12-15％；热致性液晶13-20％；纳米级埃洛石粉末20％；乙烯-丙烯非共轭二烯弹性体接枝
马来酸酐10-17％；其中，纳米级埃洛石粉末通过如下方法制备：将天然埃洛石中所含褐色部分去除，先进行初步粉碎，然后在80℃～100℃下热风干燥6～9小时后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏水及粉状六偏磷酸钠以质量比
2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常温下搅拌16～20小时后再静置50～66小时；取静置分层后的澄清溶液在80℃～100℃下热风干燥11～14小时至埃洛石成块状；将块状埃洛石粉碎，并过50～1500目筛，得到纳米级的纯净埃洛石粉末。
[0030] 上述方案改善并优化了现有导热纳米材料的制备工艺，通过制备纳米级无机填料与热致性液晶并用于尼龙中，制备出兼具导热性能和优异的力学综合性能的原位混杂复合材料，不仅丰富了聚酰胺的改性手段，而且大大降低成本、加速了原位复合技术工业化的步伐，有效解决液晶高昂的价格，难实现工业化的问题。
[0031] 上述导热纳米复合材料中，优选地，按重量百分比计，包括以下组分：聚酰胺66 45％；硅酮树脂12％；热致性液晶13％；纳米级埃洛石粉末20％；乙烯-丙烯非共轭二烯弹性体接枝马来酸酐10％。
[0032] 上述导热纳米复合材料中，优选地，按重量百分比计，包括以下组分：聚酰胺66 40％；硅酮树脂15％；热致性液晶20％；纳米级埃洛石粉末15％；乙烯-丙烯非共轭二烯弹性体接枝马来酸酐10％。
[0033] 上述导热纳米复合材料中，优选地，按重量百分比计，包括以下组分：聚酰胺66 42％；硅酮树脂13％；热致性液晶13％；纳米级埃洛石粉末15％；乙烯-丙烯非共轭二烯弹性体接枝马来酸酐17％。
[0034] 上述基于聚酰胺的导热纳米复合材料的制备方法包括以下步骤：
[0035] 将天然埃洛石中所含褐色部分去除，先进行初步粉碎，然后在80℃～100℃下热风干燥6～9小时后第二次粉碎；
[0036] 取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏水及粉状六偏磷酸钠以质量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；
[0037] 在常温下搅拌16～20小时后再静置50～66小时；
[0038] 取静置分层后的澄清溶液在80℃～100℃下热风干燥11～14小时至埃洛石成块状；
[0039] 将块状埃洛石粉碎，并过50～1500目筛，得到纳米级的纯净埃洛石粉末；
[0040] 将复合材料的原料真空干燥后，混合均匀、挤出、造粒、注塑，制得导热纳米复合材料。
[0041] 优选地，上述制备方法中，取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏水及粉状六偏磷酸钠以质量比5∶7∶0.005配制成混合液。
[0042] 优选地，上述制备方法中，取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏水及粉状六偏磷酸钠以质量比2∶9∶0.03配制成混合液。
[0043] 优选地，上述制备方法中，挤出机料筒口温度为250℃～260℃、输送段温度为260℃～270℃、压缩段温度为270℃～290℃、计量段温度为290℃～280℃；喷嘴温度为275℃～280℃；螺杆转速为180～200r/min；喂料速度为15～20r/min。
[0044] 优选地，上述制备方法中，注塑所用的注塑机料筒口温度为250℃～260℃、输送段温度为260℃～270℃、压缩段温度为270℃～290℃、计量段温度为290℃～295℃；喷嘴温度为295℃～300℃；模具温度为80℃～100℃；螺杆转速为100～120r/min；注射背压为60～80Mpa。
[0045] 优选地，上述制备方法中，将造粒于真空干燥箱中在100℃～110℃下干燥10～12h后并在封闭条件下冷却至室温。
[0046] 下面通过具体实施例对上述基于聚酰胺的导热纳米复合材料的制备方法作详细说明。
[0047] 实施例1
[0048] 按以下组分准备原材料：聚酰胺66 45％；硅酮树脂12％；热致性液晶13％；纳米级埃洛石粉末20％；乙烯-丙烯非共轭二烯弹性体接枝马来酸酐10％。
[0049] 将天然埃洛石中所含褐色部分去除，先进行初步粉碎，然后在80℃～100℃下热风干燥6～9小时后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏水及粉状六偏磷酸钠以质量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常温下搅拌16～20小时后再静置50～66小时；取静置分层后的澄清溶液在80℃～100℃下热风干燥11～14小时至埃洛石成块状；将块状埃洛石粉碎，并过50～1500目筛，得到纳米级的纯净埃洛石粉末；将复合材料的原料真空干燥后，混合均匀、挤出、造粒、注塑，制得导热纳米复合材料。
[0050] 实施例2
[0051] 按以下组分准备原材料：聚酰胺66 40％；硅酮树脂15％；热致性液晶20％；纳米级埃洛石粉末15％；乙烯-丙烯非共轭二烯弹性体接枝马来酸酐10％。
[0052] 将天然埃洛石中所含褐色部分去除，先进行初步粉碎，然后在80℃～100℃下热风干燥6～9小时后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏水及粉状六偏磷酸钠以质量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常温下搅拌16～20小时后再静置50～66小时；取静置分层后的澄清溶液在80℃～100℃下热风干燥11～14小时至埃洛石成块状；将块状埃洛石粉碎，并过50～1500目筛，得到纳米级的纯净埃洛石粉末；将复合材料的原料真空干燥后，混合均匀、挤出、造粒、注塑，制得导热纳米复合材料。
[0053] 实施例3
[0054] 按以下组分准备原材料：聚酰胺66 42％；硅酮树脂13％；热致性液晶13％；纳米级埃洛石粉末15％；乙烯-丙烯非共轭二烯弹性体接枝马来酸酐17％。
[0055] 将天然埃洛石中所含褐色部分去除，先进行初步粉碎，然后在80℃～100℃下热风干燥6～9小时后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏水及粉状六偏磷酸钠以质量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常温下搅拌16～20小时后再静置50～66小时；取静置分层后的澄清溶液在80℃～100℃下热风干燥11～14小时至埃洛石成块状；将块状埃洛石粉碎，并过50～1500目筛，得到纳米级的纯净埃洛石粉末；将复合材料的原料真空干燥后，混合均匀、挤出、造粒、注塑，制得导热纳米复合材料。
[0056] 实施例4
[0057] 按以下组分准备原材料：聚酰胺66 44％；硅酮树脂13％；热致性液晶13％；纳米级埃洛石粉末15％；乙烯-丙烯非共轭二烯弹性体接枝马来酸酐15％。
[0058] 将天然埃洛石中所含褐色部分去除，先进行初步粉碎，然后在80℃～100℃下热风干燥6～9小时后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏水及粉状六偏磷酸钠以质量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常温下搅拌16～20小时后再静置50～66小时；取静置分层后的澄清溶液在80℃～100℃下热风干燥11～14小时至埃洛石成块状；将块状埃洛石粉碎，并过50～1500目筛，得到纳米级的纯净埃洛石粉末；将复合材料的原料真空干燥后，混合均匀、挤出、造粒、注塑，制得导热纳米复合材料。
[0059] 实施例5
[0060] 按以下组分准备原材料：聚酰胺66 44％；硅酮树脂15％；热致性液晶15％；纳米级埃洛石粉末15％；乙烯-丙烯非共轭二烯弹性体接枝马来酸酐11％。
[0061] 将天然埃洛石中所含褐色部分去除，先进行初步粉碎，然后在80℃～100℃下热风干燥6～9小时后第二次粉碎；取粉碎后的埃洛石粉末、蒸馏水及粉状六偏磷酸钠以质量比2-5∶7-10∶0.005～0.03配制成混合液；在常温下搅拌16～20小时后再静置50～66小时；取静置分层后的澄清溶液在80℃～100℃下热风干燥11～14小时至埃洛石成块状；将块状埃洛石粉碎，并过50～1500目筛，得到纳米级的纯净埃洛石粉末；将复合材料的原料真空干燥后，混合均匀、挤出、造粒、注塑，制得导热纳米复合材料。
[0062] 应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附
权利要求的保护范围。
