专利名称：一种玻纤增强导热塑料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高填充导热塑料技术领域，尤其涉及一种连续长玻纤增强导热塑料及其制备方法。
背景技术：
导热塑料是具有一定导热能力的塑料。绝大多数高分子材料的导热系数都很小，经常被当作绝热保温材料来用。提高塑料的导热性能有两种方法，一是合成具有导热性能的结构塑料，如聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯等，二是采用导热填料对树脂基体进行填充，由于第二种方法得到的导热塑料价格较低、容易加工成型，所以导热塑料的研究都集中在填充型导热塑料上。对于填充型导热塑料来说，材料的导热系数取决于导热填料和树脂的共同作用，导热填料必须达到一定的量才能互相接触形成导热网链，材料的导热性能才能获得较大提闻。高填充量导热填料的填充虽然使得材料具有较高的导热率，但是材料的机械性能并未得到改善，有些方面甚至下降，这对材料的实际应用有所影响，因此，很多厂家在添加导热填料的同时也加入少量玻纤来对导热塑料进行增强。公开号为CN101225231的中国发明专利描述了一种绝缘导热玻纤增强PPS复合材料及其制备方法，该方法使用短切玻纤，经过挤出工艺使得短切纤维切得更短，对提高材料的机械性能帮助不大。
发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种操作简单、产品质量稳定、机械性能良好的连续长玻纤增强导热塑料及其制备方法。本发明的目的通过以下技术方案来实现
一种玻纤增强导热塑料，由包含以下重量份数的组分制成
玻纤增强树脂母粒8-25份，
导热填充母粒75-92份。所述玻纤增强树脂母粒由包含以下重量份数的组分制成
第一树脂38-48份，
玻纤50-60份，
第一抗氧剂 O. 6-0. 8份，
第一润滑剂 1-1. 5份。所述导热填充母粒由包含以下重量份数的组分制成
第二树脂22-30份，
导热填料68-76份，
第二抗氧剂O. 2-0. 3份，
第二润滑剂O. 6-1. O份，
偶联剂O. 5-0. 7份，其他加工助剂O. 6-0. 7份。优选的，所述第一树脂为尼龙PA、聚丙烯PP中的一种或两种，优选流动性良好的PA, PP0优选的，所述玻纤为连续长玻纤，为长纤增强塑料专用玻纤。优选的，所述第一抗氧剂为受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯类、硫代酯类中的一种或几种，优选抗氧剂1010、抗氧剂1098与抗氧剂168的复配；所述第一润滑剂为脂肪醇及其二羧酸酯、金属皂类、脂肪酰胺、聚乙烯蜡中的一种或几种，优选硅酮润滑剂(GM-100)、乙撑双硬脂酸酰胺(EBS )以及脂肪酸酯混合物(TR044 )。优选的，所述玻纤增强树脂母粒的最终长度为10-13mm。优选的，所述导热填料为金属氧化物、金属氮化物、碳化硅和导热石墨的复配。优选的，所述第二树脂为尼龙PA、聚丙烯PP中的一种或两种，优选流动性良好的PA、PP ;所述第二抗氧剂为受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯类、硫代酯类中的一种或几种，优选抗氧剂1010、抗氧剂1098与抗氧剂168的复配；所述第二润滑剂为脂肪醇及其二羧酸酯、金属皂类、脂肪酰胺、聚乙烯蜡中的一种或几种，优选硅酮润滑剂(GM-100)、乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)以及脂肪酸酯混合物(TR044);所述偶联剂为硅烷类或钛酸酯类偶联剂，优选了-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、丙基三硬酯酸钛酸酯(TTS);所述其他加工助剂为市售白油。一种玻纤增强导热塑料的制备方法，包括以下步骤
(O玻纤增强树脂母粒的制备将第一树脂38-48重量份、第一抗氧剂O. 6-0. 8重量份、第一润滑剂1-1. 5重 量份加入高混机中混合均匀，然后通过挤出机混炼熔融后引入熔体槽，将玻纤50-60重量份也导 入熔体槽，在熔体槽中浸溃分散，再通过冷却和切粒装置，得到10-13mm的玻纤增强树脂母粒；
(2)导热填充母粒的制备将第二树脂和导热填料在90-120°C下干燥2-5h，然后将干燥好的导热填料68-76重量份放入高混机中，将偶联剂O. 5-0. 7重量份、其他加工助剂O. 6-0. 7重量份混合喷洒到高混机中的导热填料中，混合15-45分钟后100°C下干燥2_4h，将上述混合物和已干燥的第二树脂22-30重量份、第二抗氧剂O. 2-0. 3重量份、第二润滑剂O. 6-1. O重量份加入高速混合机中，室温下混合10-20分钟后转入双螺杆挤出机中挤出切粒，得到导热填充母粒；
(3)将玻纤增强树脂母粒和导热填充母粒掺混，得到玻纤增强导热塑料。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果
(1)与直接把玻纤和导热填料混合生产的玻纤增强导热塑料相比，本发明的连续长玻纤增强导热塑料具有更好的机械性能；
(2)本发明可以很好的控制导热填料和玻纤的含量，制备工艺简单，效率高，产品质量稳定。
具体实施例方式下面结合各实施例详细描述本发明。实施例1-3
首先制备连续长玻纤增强PA6树脂母粒，由包含以下重量份数的组分制成PA6 38. 4份，连续长玻纤60份，抗氧剂1098 O. 2份、抗氧剂168 O. 4份，润滑剂GM-100 I份。制备方法如下
将PA6树脂、抗氧剂1098、抗氧剂168、润滑剂GM-100加入高混机中混合均匀，然后通过挤出机混炼熔融得到PA6树脂熔体并引入熔体槽,将连续长玻纤导入熔体槽,在熔体槽中经PA6树脂熔体浸溃分散，使连续长玻纤完全浸润，再通过冷却和切粒装置，根据要求切成相应长度的粒料，得到长度为12mm的连续长玻纤增强PA6树脂母粒；其中，挤出机温度为180-260°C，熔体槽温度为 220-260°C。然后制备导热填充母粒，由包含以下重量份数的组分制成PA6 (挤出级、流动性好)22. 4份，导热石墨10份、氧化铝30份、碳化硅35份，抗氧剂1098 O.1份、抗氧剂168O.1份，润滑剂EBS O. 4份、润滑剂GM-100 O. 6份，偶联剂KH550 O. 7份，白油O. 7份。制备方法如下
(1)将PA6树脂和导热石墨、氧化铝、碳化硅在100°C下干燥4h； (2)将干燥好的10份导热石墨、30份导热氧化铝和35份导热碳化硅放入高混机中，将O. 7份偶联剂KH550与O. 7份白油的混合物以喷洒的方式加入到在高速混合机中的导热填料中，高速混合30分钟后在100°C下干燥3h后待用；
(3)将干燥好的22.4份PA6树脂，O.1份抗氧剂1098、0.1份抗氧剂168、0. 4份润滑剂EBS,O. 6份润滑剂GM-100以及步骤(2)得到的混合物放入高速混合机中，在室温下混合15分钟；
(4)将步骤(3)得到的混合料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到导热填充母粒；螺杆 1-6 区的温度分别为 180-200 0C，210-230 °C，220-240 °C，230-240 °C，220-240 °C，230-240°C，机头为 230-240°C。最后，将长玻纤增强PA6树脂母粒和导热填充母粒按表I的配比(重量份)进行掺混，混合均匀后注塑成标准样条，注塑温度为240-270°C，对得到的玻纤增强导热塑料进行性能测试，结果见表I。表I
权利要求
1.一种玻纤增强导热塑料，其特征在于，由包含以下重量份数的组分制成 玻纤增强树脂母粒8-25份， 导热填充母粒75-92份。
2.如权利要求1所述的玻纤增强导热塑料，其特征在于，所述玻纤增强树脂母粒由包含以下重量份数的组分制成 第一树脂38-48份， 玻纤50-60份， 第一抗氧剂 O. 6-0. 8份， 第一润滑剂 1-1. 5份。
3.如权利要求1所述的玻纤增强导热塑料，其特征在于，所述导热填充母粒由包含以下重量份数的组分制成 第二树脂22-30份， 导热填料68-76份， 第二抗氧剂O. 2-0. 3份， 第二润滑剂O. 6-1. O份， 偶联剂O. 5-0. 7份， 其他加工助剂0.6-0. 7份。
4.如权利要求2所述的玻纤增强导热塑料，其特征在于，所述第一树脂为尼龙PA、聚丙烯PP中的一种或两种，优选流动性良好的PA、PP。
5.如权利要求2所述的玻纤增强导热塑料，其特征在于，所述玻纤为连续长玻纤。
6.如权利要求2所述的玻纤增强导热塑料，其特征在于，所述第一抗氧剂为受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯类、硫代酯类中的一种或几种，优选抗氧剂1010、抗氧剂1098与抗氧剂168的复配；所述第一润滑剂为脂肪醇及其二羧酸酯、金属皂类、脂肪酰胺、聚乙烯蜡中的一种或几种，优选硅酮润滑剂、乙撑双硬脂酸酰胺以及脂肪酸酯混合物。
7.如权利要求1或2所述的玻纤增强导热塑料，其特征在于，所述玻纤增强树脂母粒的最终长度为10-13mm。
8.如权利要求3所述的玻纤增强导热塑料，其特征在于，所述导热填料为金属氧化物、金属氮化物、无碳化娃和导热石墨的复配。
9.如权利要求3所述的玻纤增强导热塑料，其特征在于，所述第二树脂为尼龙PA、聚丙烯PP中的一种或两种，优选流动性良好的PA、PP ;所述第二抗氧剂为受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯类、硫代酯类中的一种或几种，优选抗氧剂1010、抗氧剂1098与抗氧剂168的复配；所述第二润滑剂为脂肪醇及其二羧酸酯、金属皂类、脂肪酰胺、聚乙烯蜡中的一种或几种，优选硅酮润滑剂、乙撑双硬脂酸酰胺以及脂肪酸酯混合物；所述偶联剂为硅烷类或钛酸酯类偶联剂，优选γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丙基三硬酯酸钛酸酯；所述其他加工助剂为市售白油。
10.一种如权利要求1所述的玻纤增强导热塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (O玻纤增强树脂母粒的制备将第一树脂38-48重量份、第一抗氧剂O. 6-0. 8重量份、第一润滑剂1-1. 5重量份加入高混机中混合均匀，然后通过挤出机混炼熔融后引入熔体槽，将玻纤50-60重量份也导入熔体槽，在熔体槽中浸溃分散，再通过冷却和切粒装置，得到10-13mm的玻纤增强树脂母粒；(2)导热填充母粒的制备将第二树脂和导热填料在90-120°C下干燥2-5h，然后将干燥好的导热填料68-76重量份放入高混机中，将偶联剂O. 5-0. 7重量份、其他加工助剂O.6-0. 7重量份混合喷洒到高混机中的导热填料中，混合15-45分钟后100°C下干燥2_4h，将上述混合物和已干燥的第二树脂22-30重量份、第二抗氧剂O. 2-0. 3重量份、第二润滑剂O.6-1. O重量份加入高速混合机中，室温下混合10-20分钟后转入双螺杆挤出机中挤出切粒，得到导热填充母粒； (3)将玻纤增强树脂母粒和导热填充母粒掺混，得到玻纤增强导热塑料。
全文摘要
本发明公开了一种玻纤增强导热塑料，由包含以下重量份数的组分制成玻纤增强树脂母粒8-25重量份和导热填充母粒75-92重量份。其中玻纤增强树脂母粒由包含以下重量份数的组分制成第一树脂38-48重量份、第一抗氧剂0.6-0.8重量份、第一润滑剂1-1.5重量份和玻纤50-60重量份；导热填充母粒由包含以下重量份数的组分制成第二树脂22-30重量份、导热填料68-76重量份、第二抗氧剂0.2-0.3重量份、第二润滑剂0.6-1.0重量份、偶联剂0.5-0.7重量份、其他加工助剂0.6-0.7重量份。本发明可以很好的控制导热填料和玻纤含量，制备工艺简单高效，产品质量稳定，并具有更好的机械性能。
文档编号C08K13/04GK103044900SQ20111030973
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者郭雪晴 申请人:合肥杰事杰新材料股份有限公司