[发明专利]聚酰胺导热耐磨损复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种聚酰胺胺基复合材料的制备方法，尤其涉及一种聚酰胺导热耐磨损复合材料的制备方法。

背景技术

聚酰胺(PA)具有良好的综合性能，包括优良的力学性能、耐热性、耐化学药品性和自润滑性，因此在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。但PA热导率较低、不耐磨损、吸水性强、抗蠕变性能差等缺点，限制了其更广泛的应用。

为了改善PA性能上的不足，我们用无机填料对其进行填充改性。无机填料除可降低成本外，还可以提高或改善填充聚合物的性质，如刚度、硬度、耐热性、热膨胀性、摩擦学性能、电性能、密度、颜色和不透明性等。国内外关于无机填料填充改性聚合物的研究也越来越受到广泛的关注，如一种高导热环氧树脂电子粘接胶(CN 102127382A)；纳米SiC改性PTFE复合材料的力学与摩擦磨损性能(材料科学与工程学报2008年第26卷第5期)。导热耐磨损复合材料在电子封装、机械制造有一定的应用前景，但大多数基体都是环氧或者聚氟乙烯，对聚酰胺研究较少。并且他们的研究是加入常规的偶联剂来改善无机填料与有机聚合物基体的界面性能，最终材料性能不够理想，限制了其更广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有基体限制和技术上的不足，提供一种新的聚酰胺导热耐磨损复合材料的制备方法。该方法工艺简单，便于生产，制得的复合材料具有耐磨损性、高导热性和绝缘性，拓宽了聚酰胺的应用范围。

本发明的工作原理为：采用环氧树脂包覆导热耐磨损填料后再与聚酰胺基体复合的方法，有别于直接复合法或偶联剂改性粒子后再与基体复合法。在容器中，按一定的比例放入导热耐磨损填料、环氧树脂、固化剂、稀释剂、溶剂，搅拌并控制时间，使环氧树脂充分包覆在导热耐磨损填料表面，然后加热使环氧树脂固化并蒸发掉溶剂，干燥得到改性后的导热耐磨损填料。紧接着聚酰胺基体、改性后的导热耐磨损填料、抗氧剂按一定的比例进行熔融混合，然后冷却，即得到聚酰胺导热耐磨损复合材料。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种聚酰胺导热耐磨损复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，环氧树脂包覆的导热耐磨损填料的制备：

(a)、以重量份计，在容器中加入15～40份导热耐磨损填料、0.5～5份环氧树脂、55～82份溶剂，所述的溶剂为丙酮、四氢呋喃、醇类有机溶剂中的一种；

(b)、搅拌，直到环氧树脂包覆在导热耐磨损填料表面，然后加入0.25～2份固化剂、0.2～1份稀释剂，搅拌，使环氧树脂固化并去除溶剂；

(c)、待溶剂全部去除后，干燥，即得环氧树脂包覆的导热耐磨损填料；

步骤二：以重量份计，将40～65份聚酰胺、1～5份抗氧剂和34～58份步骤一制得的环氧包覆的导热耐磨损填料熔融混合，冷却，即得所述聚酰胺导热耐磨损复合材料。

优选的，步骤一(a)中所述的导热耐磨损填料为碳化硅、氮化铝、氧化镁、氧化铝中的一种或几种。

优选的，步骤一(a)中所述的环氧树脂为双酚A类环氧树脂、酚醛类环氧树脂中的一种或几种。

优选的，步骤一(a)中所述的醇类有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇。

优选的，步骤一(b)中所述的搅拌具体为：将步骤一(a)的混合物在磁力搅拌器下，搅拌1～3个小时，转速为400～600转/分钟。

优选的，步骤一(b)中所述的固化剂为胺类、聚酰胺类、酸酐类、合成树脂类固化剂中的一种或几种。

优选的，步骤一(b)中所述的稀释剂为正丁基缩水甘油醚、1，4-丁二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、间苯二酚双缩水甘油醚中的一种或几种。

优选的，步骤一(b)中所述的使环氧树脂固化并去除溶剂具体为：在磁力搅拌条件下，在40～150℃加热1～4个小时，转速为100～200转/分钟。

优选的，步骤一(c)中所述的干燥具体为：在30～50℃真空干燥12～24小时。

优选的，步骤二中所述的聚酰胺为聚酰胺12、聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺11、聚酰胺1212、聚酰胺1010中的一种或几种。