[发明专利]一种含二次表面改性填料的尼龙复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含二次表面改性填料的尼龙复合材料及其制备方法，涉及工程塑料技术领域。本发明的尼龙复合材料至少包含以下质量份的原料：尼龙：25‑50份；二次表面改性填料：50‑75份。本发明通过将二次表面改性填料与尼龙熔融共混，二次表面改性填料的环氧基团能与尼龙的氨基或羧基官能团反应，引入空间位阻大的分子结构，限制尼龙链段的运动能力，提高复合材料的耐热性能，同时增加尼龙与导热填料之间的界面结合力，有效提高复合材料的导热性能和力学性能。

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，具体涉及一种含二次表面改性填料的尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙具有优异的综合性能，但其导热系数低，热变形温度不高，这在很大程度上限制了尼龙材料的使用。而在汽车、电子产品等应用领域，往往对尼龙材料的耐热导热性能提出了更高的要求。

目前，学者们通过在尼龙中添加添加剂制成尼龙复合材料，以期改善尼龙材料的耐热导热性能，但同时也产生了加工温度变高、流动性变差，绝缘性变差等问题。利用PA、PPO、PP制成的复合材料虽然具有耐高温，导热性能优良的特点，但同时由于基体相容性差也会使最终制得的复合材料的力学性能变差。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种含二次表面改性填料的尼龙复合材料及其制备方法，通过将尼龙与二次表面改性填料相结合制成尼龙复合材料，在保持良好的加工性能和力学性能的基础上，克服了单纯尼龙在耐热性和导热性上的不足。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种含二次表面改性填料的尼龙复合材料，所述复合材料至少包含以下质量份的原料：

尼龙：25-50份；

二次表面改性填料：50-75份。

作为上述方案的进一步改进，所述复合材料还包括以下质量份的原料：尼龙弹性体：3-8份；催化剂：0.1-0.5份；抗氧剂：0.1-0.5份。

作为上述方案的进一步改进，所述二次表面改性填料为表面带多个环氧基团的导热填料。

作为上述方案的进一步改进，获得所述表面带多个环氧基团的导热填料的原料包括至少含有三个环氧基团的多环氧化物和表面带氨基基团的导热填料。

本发明还提供一种含二次表面改性填料的尼龙复合材料的制备方法，其至少包括以下步骤：

S1使用氨基硅烷偶联剂对填料进行一次表面改性，获得表面带氨基基团的导热填料；

S2选择至少含有三个环氧基团的多环氧化物与所述步骤S1中获得的表面带氨基基团的导热填料反应，对填料进行二次表面改性，获得表面带多个环氧基团的导热填料；

S3将所述步骤S2中获得的表面带多个环氧基团的导热填料与尼龙熔融共混，获得所述含二次表面改性填料的尼龙复合材料。

作为上述方案的进一步改进，所述氨基硅烷偶联剂的质量为所述导热填料质量的1％-1.5％。

作为上述方案的进一步改进，所述步骤S1还包括：将所述氨基硅烷偶联剂与乙醇、水混合，在30-35℃水解30-50min，获得氨基硅烷偶联剂水解液。

进一步地，所述乙醇的摩尔量是所述氨基硅烷偶联剂的4-5倍；所述水的摩尔量是所述氨基硅烷偶联剂的3-4倍。

作为上述方案的进一步改进，所述步骤S1还包括：将所述导热填料加入高速混合机中升温至110-115℃后加入所述氨基硅烷偶联剂水解液，并继续搅拌30-50min。

作为上述方案的进一步改进，所述表面带氨基基团的导热填料与所述多环氧化物的反应温度为125-135℃。