一種導(dǎo)熱聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種導(dǎo)熱聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法，其特點(diǎn)是：將POM樹脂100份與抗氧劑0.1～0.3份、甲醛吸收劑0.05～2份、甲酸吸收劑0.05-0.5份及經(jīng)聚醚胺表面處理劑改性的碳系填料5～40份加入高速混合機(jī)中混合，再用排氣式雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉，擠出造粒。螺桿轉(zhuǎn)速50-200轉(zhuǎn)/分，料筒溫度140-220℃，獲得導(dǎo)熱聚甲醛復(fù)合材料。
【專利說明】一種導(dǎo)熱聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法
—.【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種導(dǎo)熱熱塑性工程塑料的制備方法，屬于高分子材料加工領(lǐng)域。
二.【背景技術(shù)】
[0002]聚甲醛(POM)是以[-CH2-O-]為主鏈、無支化、高熔點(diǎn)、高密度、高結(jié)晶熱塑性工程塑料，具有很高的強(qiáng)度和剛度、優(yōu)秀的耐蠕變性、耐疲勞性、固有潤滑性、耐磨損性和耐化學(xué)藥品性等，是工程塑料中最接近金屬的品種，可用以代替銅、鋁、鋅等有色金屬及合金制品，廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車、輕工、機(jī)械、化工、建材等領(lǐng)域。[0003]POM和其它高分子材料一樣，本身屬于絕熱性材料，是熱的不良導(dǎo)體，導(dǎo)熱性能差，其常溫下導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.4ff/m.K，因此限制了其在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用。提高高分子材料導(dǎo)熱性能的方法主要有兩種:一種方法是合成具有高導(dǎo)熱系數(shù)的結(jié)構(gòu)型導(dǎo)熱聚合物，但這種聚合物制備工藝復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)；另一種方法是采用高導(dǎo)熱系數(shù)填料填充制備聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料，即以聚合物為基體、以導(dǎo)熱性物質(zhì)為填料，經(jīng)過共混分散復(fù)合而得到的具有一定導(dǎo)熱功能的多相復(fù)合體系。該類材料不僅具有導(dǎo)熱功能，還具有聚合物材料的許多優(yōu)異特性，可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)材料的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和力學(xué)性能，因而具有廣闊的應(yīng)用前景，可以代替金屬和金屬合金應(yīng)用于需要良好導(dǎo)熱性和優(yōu)良耐腐蝕性能的環(huán)境，如換熱器、太陽能熱水器、蓄電池的冷卻器等；可用于制造電子電器工業(yè)中要求較高的導(dǎo)熱電路板；可用作輸送、盛裝、封閉、裝飾、埋嵌等材料；可以防止在動態(tài)情況下使用時，由材料的形變滯后效應(yīng)所造成的體系溫升而導(dǎo)致材料的動態(tài)疲勞性能下降；還可滿足國防軍工領(lǐng)域?qū)Σ牧系奶厥庑枨蟆?br> [0004]POM作為導(dǎo)熱功能復(fù)合材料的基體材料具有如下優(yōu)勢:其自身導(dǎo)熱系數(shù)在高分子材料中相對較高；負(fù)荷熱變形溫度高，可在比較高的環(huán)境溫度下工作；Ρ0Μ結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整度好，而高導(dǎo)熱填料多為高結(jié)晶無機(jī)物，因此具有晶體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)復(fù)合將有利于制備導(dǎo)熱性能較好的復(fù)合材料；作為工程塑料POM力學(xué)性能優(yōu)異；具有較高的性能價格比。因此，如能在保持POM材料原有優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上，大幅度提高其導(dǎo)熱性能，對于滿足市場對導(dǎo)熱工程塑料的需求和拓展POM材料的應(yīng)用領(lǐng)域均具有重要意義。
[0005]目前，涉及采用導(dǎo)熱填料制備聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料的專利技術(shù)已有不少，例如中國專利 CN101250294A、CN101555347A、CN101275014A、CN101717579A、CN101845204A 等，但此類專利制得的導(dǎo)熱塑料大多以PE、PA、PC、PET、PPS等為基體樹脂，而對于Ρ0Μ，由于其分子鏈規(guī)整，無極性，結(jié)晶度高，與其它樹脂或填料相容性差，其復(fù)合化和功能化困難，因此目前還沒有針對高性能的導(dǎo)熱POM復(fù)合材料的相關(guān)文獻(xiàn)報道。
三.
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種具有良好力學(xué)性能的導(dǎo)熱POM復(fù)合材料及其制備方法，其特點(diǎn)是將POM與導(dǎo)熱性能優(yōu)異的碳系填料復(fù)合，采用聚醚胺表面處理劑對碳系填料進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫘揎?，通過對POM基體與碳系填料之間橋接分子結(jié)構(gòu)的調(diào)控及表面改性工藝研究，改善POM/碳系填料界面相容性，提高界面粘合強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)在不降低甚至提高復(fù)合材料力學(xué)性能的同時，賦予POM導(dǎo)熱功能，獲得具有較高導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能的POM導(dǎo)熱復(fù)合材料。
[0007]本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)，其中所述原料分?jǐn)?shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。具有良好力學(xué)性能及較高導(dǎo)熱系數(shù)的POM復(fù)合材料的配方組份按重量計為:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)熱聚甲醛復(fù)合材料，其特征在于該導(dǎo)熱聚甲醛復(fù)合材料的原料由以下組分組成，按重量計為:
2.如權(quán)利要求1所述導(dǎo)熱聚甲醛復(fù)合材料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 碳系填料的表面改性: 將聚醚胺表面處理劑0.05~5份與碳系填料5~40份分散在體積比為1:9的水和乙醇混合溶液中，質(zhì)量濃度5%，在50°C下超聲處理0.5~2h (頻率:20kHz，功率:400W)，然后抽濾、干燥，得到表面改性碳系填料； 導(dǎo)熱聚甲醛復(fù)合材料的制備方法: 將聚甲醛樹脂100份與抗氧劑0.1~0.3份、甲醛吸收劑0.05~2份、甲酸吸收劑.0.05-0.5份及經(jīng)表面改性的碳系填料5~40份加入高速混合機(jī)中混合，再用排氣式雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉，擠出造粒。螺桿轉(zhuǎn)速50-200轉(zhuǎn)/分，料筒溫度140-220°C，獲得高導(dǎo)熱聚甲醛復(fù)合材料。
【文檔編號】C08K3/26GK103897331SQ201410158871
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】趙曉文, 葉林 申請人:四川大學(xué)