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　　本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种导热抗静电环保阻燃耐高温尼龙复合材料及制备方法。

　　尼龙树脂是性能优异、用途广泛的化工原料，由于具有无毒、质轻、耐磨、耐腐蚀及机械性能好等特性，因此，广泛应用于机械、汽车、化工、仪表等工业领域中。尼龙树脂具有很高的表面电阻，在使用中由于摩擦很容易在表面积累电荷，引起静电放电，产生电火花而引起火灾。人们通常通过添加导电填料的方法来改善聚合物的电性能和导热性能，但是，要赋予尼龙树脂理想的导电性能和导热性能需要填充大量的导电填料，会导致复合材料的成型加工性能和力学性能的大幅度下降。近年来，如何解决尼龙树脂的抗静电和导热问题在高分子复合材料领域引起了高度关注。随着工业技术的发展，对材料的耐高温性能要求越来越高；为了满足需要，材料需要既轻又耐温，具备高强度、尺寸稳定、阻燃等性能。耐高温尼龙成为较理想的材料之一。耐高温尼龙的发展使产品微型化、轻量化和动力强劲化成为可能。耐高温尼龙可为某些部件带来更高的耐温性能，或是干脆替代了金属材料来生产这些部件。

　　碳纤维具有高比强度、高比模量、耐高温、导电传热以及热膨胀系数小等优点。因此，通过向高温尼龙树脂里添加碳纤维可以同时起到导电、导热和增强的作用。但是，在使用碳纤维作为导电填料时，如需使聚合物具有较好的导电性必须使碳纤维之间相互连接，形成导电通路。所以，碳纤维的加入量较大，会大幅度提高成本。

　　针对现有尼龙树脂存在抗静电性能、导电性能和耐高温性能差的问题，本发明的目的是提供一种导热抗静电环保阻燃耐高温尼龙复合材料。

　　本发明的另一个目的是提供一种所述导热抗静电环保阻燃耐高温尼龙复合材料的制备方法。

　　一种导热抗静电环保阻燃耐高温尼龙复合材料，由以下重量份的组分制成：高温尼龙树脂100份、碳纤维5-95份、阻燃剂5-55份、辅助阻燃剂1-19份、膨胀石墨1-19份、导热填 料5-35份、抗氧剂0.1-3.5份、润滑剂0.1-3.5份。

　　所述导热抗静电环保阻燃耐高温尼龙复合材料由以下重量份的组分制成：高温尼龙树脂100份、碳纤维50-90份、阻燃剂15-45份、辅助阻燃剂5-15份、膨胀石墨5-15份、导热填料10-30份、抗氧剂0.3-1.3份、润滑剂0.3-0.7份。

　　所述阻燃剂为溴化聚苯乙烯、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺多聚磷酸盐中的至少一种。

　　所述导热填料为经过预处理的导热填料；进一步，所述经过预处理的导热填料为经过预处理的氧化铝晶须、钛酸钾晶须、碳酸钙晶须、硼酸铝晶须、氧化锌晶须、硫酸镁晶须、海泡石晶须、硬硅钙石纤维中的至少一种；优选经过预处理的碳酸钙晶须、氧化锌晶须、氧化铝晶须中的至少一种。

　　所述经过预处理的导热填料的处理方法包括以下步骤：将导热填料与水混合，加入SnCl4，调节pH值为碱性，加热条件下进行反应，反应完全后过滤、干燥、煅烧，然后将煅烧好的导热填料充分冷却，加入偶联剂充分混合，得到所述经过预处理的导热填料。

　　所述调节pH值所使用的pH调节剂为浓度为0.05mol/L的氢氧化钾或浓度为0.05mol/L的氨水。

　　所述抗氧剂为抗氧剂1098(N,N-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)或抗氧剂S-9228(双(2，4一二叔丁基)季四醇二亚磷酸酯)中的至少一种。

　　一种所述导热抗静电环保阻燃耐高温尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：将干燥的100份高温尼龙树脂、5-55份阻燃剂、1-19份辅助阻燃剂、1-19份膨胀石墨、5-35份经过预处理的导热填料、0.1-3.5份抗氧剂和0.1-3.5份润滑剂充分混合，混合完全后，通过精密计量的送料装置，将物料送入同向双螺杆挤出机中，5-95份碳纤维通过精密计量的侧喂料送料 装置进入双螺杆挤出机，混合物料和碳纤在双螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后，制成粒料得到所述尼龙复合材料。

　　本发明利用同向双螺杆挤出机，在强剪切和高温的共同作用下使高温尼龙树脂下插入膨胀石墨的片层，膨胀石墨在高温尼龙树脂中形成纳米级片层分散；膨胀石墨的片层结构和导热填料的纤维针状结构相互协同构成相互连接的网格结构，该网格结构与贯穿于复合材料的碳纤维相互连通，形成较好的导电、导热通路，起到较好的导电、导热效果，同时降低了碳纤维的用量，而且经碳纤维填充增强后，复合材料的热变形温度大大提升，同时阻燃剂和辅助阻燃剂为复合材料提供了良好的阻燃效果。

　　在通过以下实施例对本发明的目的予以阐明、解释的情形下，所述组合物的组分均以重量份为通用标准予以释明。在无特别说明的情况下，为简明起见，本发明实施例中所述的“份”与重量份具有相同的意义。

　　在以下通过实施例1-8对本发明进一步予以阐明的举例中，本发明实施例中导热填料的处理方法为：

　　将导热填料与水混合，加入SnCl4，调节pH值为9，在70℃反应45min；过滤后干燥，然后在650℃煅烧3.5小时，然后将上述煅烧好的导热填料充分冷却后，高速混合，加入占导热填料质量百分比为0.5％的KH550偶联剂进行充分混合，即得所述经过预处理的导热填料。其中导热填料、水和SnCl4的质量配比为10:30:2，所述的pH调节剂为0.05mol/L的氢氧化钾或0.05mol/L的氨水。

　　在以下通过实施例1-8对本发明进一步予以阐明的举例中，本发明实施例中导热抗静电环保阻燃耐高温尼龙复合材料的制备方法为：

　　将干燥的高温尼龙树脂、阻燃剂、辅助阻燃剂、膨胀石墨、经过预处理的导热填料、抗氧剂和润滑剂按照比例精确称量，然后加入高速搅拌机中充分混合均匀，混合完全后，通过精密计量的送料装置，将物料送入同向双螺杆挤出机中，碳纤维通过精密计量的侧喂料送料装置进入同向双螺杆挤出机，物料和碳纤在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经 过挤出、拉条、冷却后，制成粒料，其中双螺杆挤出机温度设置为270-340℃，优选295-325℃。

　　从表2中可以看出，对比例和实施例相比，实施例的导热填料和膨胀石墨替换成对比例中等量的碳纤维，其余组分完全相同，通过测试，测试结果表明，实施例产品的电阻率明显下降，导热系数明显上升，说明石墨烯的片层结构和导热填料的纤维针状结构确实可以相互协同构成相互连接的网格结构，使得产品具有较好的导电、导热性能，同时产品的阻燃性能保持稳定，达到FV-0，改变高温尼龙树脂的种类、导热填料和膨胀石墨的加入比例等，产品的各项性能随之变化，但均可以制备出具有较好导电、导热性能的阻燃产品。

　　上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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