[发明专利]一种导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料领域，具体是一种导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，由以下成分按如下重量份组成：PA66 30～60份，HDPE 10～40份，阻燃剂10～20份，玻璃纤维5～40份，导热纤维材料5～30份，导热材料0.1～5份，相容剂1～10份，润滑剂0.1～1份，抗氧剂0.1～1份。本发明通过在PA66/HDPE合金中添加导热碳化硅纤维，并且碳化硅纤维在浸润模具中穿过，使得碳化硅纤维在挤出方向保持了很好的纤维状形态；碳纳米管具有六角形网络结构，所以在垂直流动方向上与碳化硅进行搭接，极大地提高了材料的导热效率；另外，PA66/HDPE具有优异的绝缘性、阻燃性和耐化学性能，所以这种材料特别适用于汽车新能源电池外壳。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体地说，是一种导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料及其制备方法。

背景技术

聚己二酰己二胺(PA66)作为五大工程塑料的一种，应用非常广泛。PA66具有优异的耐化学腐蚀性、力学性能和电绝缘性能，被广泛应用于电子电气、仪器仪表和汽车等领域。但是PA66吸水性较大，饱和吸水率可达到8％以上，所以尺寸稳定性较差。

高密度聚乙烯(HDPE)具有良好的化学稳定性，几乎不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；电绝缘性、韧性及耐寒性能较好；并且HDPE对水蒸气和空气的渗透性小，吸水率低。

新能源汽车包括燃气汽车、燃料电池电动汽车、氢能源动力汽车等。目前燃料电池电动汽车是目前主要的开发方向。主要使用锂离子电池、铅酸电池或镍氢电池等。无论是哪种蓄电池在使用过程中，产生的热量使得蓄电池的温度升高加速，如果散热量小于发热量，即出现温度快速上升，形成恶性循环，如果温度达到140℃以上，发生蓄电池外壳变形的现象，甚至是发生火灾。为此开发一种导热绝缘型的PA66/HDPE合金材料具有重要的意义。

中国专利文献CN109280378A公开了一种导热绝缘型玻纤增强阻燃PA66及其制备方法，所述的组合物包含30～70份PA66，20～30份玻纤，5～15份阻燃剂，20～30份导热填料，0.1～1份偶联剂，0.1～0.5份抗氧剂，0.1～0.5份加工助剂。该文献中采用氧化镁导热填料来实现导热的效果，但是其导热系数只有36W/(m.k)，所以导热效率太低，不适合于制作蓄电池的外壳。

中国专利文献CN109233094A公开了一种新能源电池外壳专用材料及其制备方法，所述的新能源电池外壳专用材料包括以下重量分数的原料：聚丙烯100-135份、五氧化二铌5-12份、四氯钯钠6-15份、改性菱沸石粉末8-14份、改性木质素8-12份、木糖醇2-6份。本发明的新能源电池外壳专用材料具有优异的阻燃性能，且其机械性能、耐腐蚀性能好、耐寒性能好，熔指高，流动性好，易于加工成型。但是，该文献中对导热性能方面未进行说明。

但是关于一种适合于制作汽车新能源电池外壳的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料及其制备方法目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适合于制作汽车新能源电池外壳的导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料及其制备方法，以满足汽车新能源电池外壳对导热、绝缘性、阻燃性和耐化学性的要求。

本发明的第一方面，提供一种导热绝缘型玻纤增强PA66/HDPE合金材料，由以下成分按如下重量份组成：

其中，

所述的PA66为聚己二酰己二胺，相对粘度为2.2～3.0，熔点在255～265℃。优选巴斯夫的S3C。

所述的HDPE的重均分子量为400,000～1,000,000g/mol的高密度聚乙烯，密度在0.941～0.965g/cm³。优选Sabic的A4046。