[发明专利]一种尼龙/碳纳米管阻燃导热复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种尼龙/碳纳米管阻燃导热复合材料，原料包括尼龙树脂、碳纳米管以及抗氧剂，其特征在于：所述碳纳米管是经过阻燃剂DDP修饰的碳纳米管；其各原料组分质量百分比如下：

尼龙树脂79～94.5％；

阻燃剂DDP修饰的碳纳米管 5～20％；

抗氧剂 0.5～1％。

2.根据权利要求1所述的尼龙/碳纳米管阻燃导热复合材料，其特征在于：其中，阻燃剂DDP修饰的碳纳米管采用直径为20～50 nm、长度为20～70 µm的碳纳米管，经过硅烷偶联剂KH-560表面修饰之后，再键合阻燃剂DDP。

3.根据权利要求1或2所述的尼龙/碳纳米管阻燃导热复合材料，其特征在于：阻燃剂DDP修饰的碳纳米管添加量为复合体系质量分数的5～20wt%。

4.根据权利要求3所述的尼龙/碳纳米管阻燃导热复合材料，其特征在于：尼龙树脂采用尼龙6、尼龙66或前述两种尼龙的混合料或两者的合金树脂；抗氧剂使用抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098其中的一种或多种复配所成；阻燃剂DDP修饰的碳纳米管、尼龙树脂和抗氧剂其三者的添加质量比例为：

尼龙树脂 79％；

阻燃剂DDP修饰的碳纳米管 20％；

抗氧剂 1％。

5.根据权利要求3所述的尼龙/碳纳米管阻燃导热复合材料，其特征在于：尼龙树脂采用尼龙6、尼龙66或前述两种尼龙的混合料或两者的合金树脂；抗氧剂使用抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098其中的一种或多种复配所成；

改性碳纳米管、尼龙树脂和抗氧剂其三者的添加质量比例为：

尼龙树脂 89.5％；

阻燃剂DDP修饰的碳纳米管 10％；

抗氧剂 0.5％。

6.根据权利要求3所述的尼龙/碳纳米管阻燃导热复合材料，其特征在于：尼龙树脂采用尼龙6、尼龙66或前述两种尼龙的混合料或两者的合金树脂；抗氧剂使用抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098其中的一种或多种复配所成；

改性碳纳米管、尼龙树脂和抗氧剂其三者的添加质量比例为：

尼龙树脂 94.5％；

阻燃剂DDP修饰的碳纳米管 5％；

抗氧剂0.5％。

7.根据权利要求3所述的尼龙/碳纳米管阻燃导热复合材料，其特征在于：尼龙树脂采用尼龙6、尼龙66或前述两种尼龙的混合料或两者的合金树脂；抗氧剂使用抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098其中的一种或多种复配所成；

改性碳纳米管、尼龙树脂和抗氧剂其三者的添加质量比例为：

尼龙树脂 84.5％；

阻燃剂DDP修饰的碳纳米管 15％；

抗氧剂 0.5％。

8.根据权利要求所述的尼龙/碳纳米管阻燃导热复合材料，其特征在于：尼龙树脂采用尼龙6、尼龙66或前述两种尼龙的混合料或两者的合金树脂；抗氧剂使用抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098其中的一种或多种复配所成；

改性碳纳米管、尼龙树脂和抗氧剂其三者的添加质量比例为：

尼龙树脂 91.5％；

阻燃剂DDP修饰的碳纳米管 8％；

抗氧剂 0.5％。

9.一种如权利要求1所述的尼龙/碳纳米管阻燃导热复合材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）采用偶联剂KH-560对碳纳米管进行表面改性接枝处理，然后通过羧基开环反应将阻燃剂DDP键合到碳纳米管表面，得到表面经阻燃剂DDP修饰的碳纳米管；

2）将步骤1）制备的表面经阻燃剂DDP修饰的碳纳米管、尼龙树脂颗粒和抗氧剂分散均匀，得到混合基料；

3）将步骤2）中得到的混合基料加入双螺杆挤出机中，经过挤出熔融共混，造粒得到复合材料的切片粒料；

4）将步骤3）中得到的切片粒料经过注塑成型，制得尼龙/碳纳米管阻燃导热复合材料。

10.根据权利要求9所述的尼龙/碳纳米管阻燃导热复合材料制备方法，其特征在于，步骤3）中，挤出机熔融共混温度控制在220～280℃，转速设置为70～100r/min；步骤4）中，注塑机成型温度控制在220～285℃。