本发明涉及高分子化合物的组合物，尤其涉及一种高导热性的尼龙复合材料及其制备方法。
背景技术：
1、作为电气电子领域的热门材料，聚合物基介电复合材料以其低廉的价格、良好的加工性能与形状可任意设计控制等优点，广泛应用于微电子系统、高温电子器件和储能设备等方面。随着科学技术与制造业的发展，聚合物基介电复合材料有了越来越多的应用空间，但也面临越来越多的挑战，如在航空航天、新能源汽车和集成电路领域。在研究高频电场下，获得高介电常数材料并同时研究其导热性，因为介电损耗的存在，在电场下会产生热量，如果热量不能够有效的被导出去，在长时间使用时导致热量集聚、温度升高，所以从材料本身出发，了解并改善材料的导热性能有助于降低热量集聚问题。尼龙无毒、质轻、具有优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性，适合应用于高温电子器件和储能系统，但由于聚合物本身热阻抗太高，长时间在高温条件下工作，难以排出聚集在材料内部的热量，会对设备的可靠性带来影响。目前，研究人员主要通过在聚合物中添加导热填料来增强其导热性能，主要有金属颗粒和陶瓷颗粒，而由于电子电器领域对材料绝缘性能方面的要求，陶瓷颗粒成为主要的选择。在芯片封装、太阳能电池板模组封装和柔性穿戴设备上，要求材料有较高的介电常数，因而常常通过添加陶瓷填料来增强聚合物基复合材料的介电性能。
2、通过在聚合物中添加导热填料制备聚合物复合材料以提升其导热系数是最简单有效的策略。在聚合物中加入均匀分布的填料后，当热量在聚合物复合材料中传递时，声子按照聚合物-填料-聚合物的路径传递。当填料填充量达到一定值时，填料间可以相互接触，此时复合材料的导热系数会更快速提升，但这往往需要较高填料填充量，并带来如加工难度增加、粘度增加的问题。并且聚合物与填料界面往往性质差异较大，过多填料的引入会导致额外气孔的产生，加剧声子的散射，导致导热系数下降的同时降低复合材料的力学性能。
3、中国专利201210273668.4公开了一种用于led光源基板的可激光直接成型的高导热绝缘聚酰胺66组合物及其制备方法，具有高导热率、可激光直接成型、优异绝缘性、耐化学品和腐蚀等优点。该发明的组合物由以下重量份的原料制备而成：聚酰胺66 40~70份，导热剂5~35份，无机颜料5~8份，抗氧剂a 0.15份，抗氧剂b 0.15份，润滑剂0.5份。偶联剂0.3份。该发明所提供的聚酰胺66组合物具有质轻、易成型、电路设计灵活、工艺简单等优点，具有优良的高温电绝缘性。
4、中国专利201711021284.2公开了一种低频低介电损耗的agnb共掺二氧化钛基介电陶瓷材料及其制备方法，该陶瓷材料的通式为(ag1/4nb3/4)xti1-xo2，其中x表示摩尔分数，x的取值为0.005~0.01。该发明陶瓷材料的制备方法简单、重复性好、成品率高，通过在nb单掺的二氧化钛基陶瓷材料中引入金属元素ag，使陶瓷材料在频率为40~106hz范围内具有高介电常数(＞104)、低介电损耗(＜0.09)，尤其是显著降低了陶瓷材料的低频介电损耗，在40~103hz频率范围内介电损耗始终保持在0.06以下，同时具有优异的频率及温度稳定性，保持在-10％~10％之间，符合陶瓷电容器的参数要求，具有巨大的应用价值。
5、现有技术中关于陶瓷填料填充聚合物往往采用直接共混的方式，但是陶瓷填料由于亲水性强在聚合物体系中相容性较差，分散性不良，这不仅会影响聚合物的机械性能而且同样会影响导热性及介电性，因此开发新策略使聚合物复合材料可以在较低填充量时实现更高的导热系数，并根据实际应用需求满足多方面要求，如力学性能、电绝缘性能、介电性能等。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术中的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种高导热性的尼龙复合材料及其制备方法。
2、常规对介电常数的测量主要集中在低频领域且很少关注材料导热性能，由于介电损耗的存在导致在使用过程中转化热量。在无法降低介电损耗的情况下，良好的导热性能可以导致制品在使用过程中的过热现象，甚至影响整个产品的正常使用和良好体验，比如：通讯信号的稳定性（温度的高低会影响介电常数的变化）。随着通讯领域的发展与技术的进步，高频电场以及信号传输的稳定性至关重要，因此，研究高介电常数材料的导热性能非常有必要。二氧化钛由于导热性佳，介电性能较好常被用作填料添加到聚合物中以提升性能，然而二氧化钛本身在聚合物中的相容性差，分散性不佳导致其容易发生团聚，并且会影响聚合物的机械性能。甲基丙烯酸缩水甘油酯是一种酯类化合物，分子式是c7h10o3，又称甲基丙烯酸-2,3-环氧丙基酯，简称gma。无色透明液体。不溶于水，溶于多数常用有机溶剂。因其分子中有活泼的乙烯基及有离子性反应的环氧基两个官能团，可以以官能团方式聚合，也能以离子反应方式聚合，不仅可以对聚合物进行改性，也可对一些填料进行表面处理，增强与树脂的结合效果，如：碳酸钙、滑石粉、陶瓷粉等。二氧化钛的表面处理是提高和改善其与尼龙66树脂的表面结合效果；助剂的使用有助于粉体的分散以及玻璃纤维与树脂的结合效果，提高材料强度。二氧化钛表面处理后有助于提高表面结合效果、分散效果、材料强度。
3、本发明的技术方案：
4、一种高导热性的尼龙复合材料，包括以下重量份的组分：尼龙66 30~60份，玻璃纤维5~15份，改性二氧化钛30~60份，助剂0.5~2份。
5、进一步的，所述助剂为乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸锌的一种或多种混合物。
6、所述改性二氧化钛的制备方法，包括如下步骤：
7、将二氧化钛加入到搅拌缸中，再利用喷雾器将经丙酮稀释的甲基丙烯酸甘油酯喷洒到缸中，分批次混合，密闭下搅拌均匀，每次搅拌30~60s，直至加料结束，将混合物转移至托盘静置1h后，烘干，冷却即得。
8、进一步的，所述甲基丙烯酸甘油酯的量为二氧化钛的0.5~2wt%。
9、进一步的，所述丙酮的体积为甲基丙烯酸甘油酯的100~200倍。
10、优选的，所述改性二氧化钛的制备方法，包括如下步骤：
11、将二氧化钛加入到搅拌缸中，再利用喷雾器将经丙酮稀释的甲基丙烯酸甘油酯喷洒到缸中，甲基丙烯酸甘油酯的量为二氧化钛的0.5~2wt%，丙酮的体积为甲基丙烯酸甘油酯的100~200倍，分批次混合，密闭下搅拌均匀，每次搅拌30~60s，直至加料结束，将混合物转移至托盘静置1h后，烘干，冷却即得。
12、更优选的，所述改性二氧化钛的制备方法，包括如下步骤：
13、x1取二氧化钛份分散在二氯甲烷中，加入乙酰丙酮作为分散剂，再加入对苯二甲酰氯、三乙胺，加热至35~45℃后搅拌20~40h，反应结束后降至室温，过滤，残余物经二氯甲烷洗涤后减压干燥得到接枝的二氧化钛；
14、x2取步骤x1中的接枝二氧化钛分散在二氯甲烷中，加入乙酰丙酮作为分散剂，再加入硬脂醇、三乙胺，加入完毕后搅拌4~6h，反应结束后，过滤，残余物经水洗、酸洗、碱洗后再用二氯甲烷洗涤，有机相干燥后减压浓缩得到改性二氧化钛。
15、一种高导热性的尼龙复合材料制备方法，包括如下步骤：
16、s1根据配方量将尼龙66与改性二氧化钛、助剂预混均匀，加入到主料斗中后再加入玻璃纤维，挤出造粒；
17、s2将步骤s1中得到的材料烘干2~6h，再注入模具中，进行注塑，注塑完成后即得到尼龙复合材料。
18、进一步的，所述步骤s2中烘干的温度为70~90℃。
19、进一步的，所述步骤s2中注塑压力为69~124mpa。
20、进一步的，所述步骤s2中注塑温度270~300℃。
21、进一步的，所述步骤s2中模具温度66~110℃。
22、与现有技术相比，本发明的有益效果：
23、将改性二氧化钛添加到尼龙66中制备得到的高导热性的尼龙复合材料导热性佳，其在高频下仍能保持较高的介电常数和低介电损耗，这对于材料在通讯领域的应用十分重要。
1.一种高导热性的尼龙复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：尼龙66 30~60份，玻璃纤维5~15份，改性二氧化钛30~60份，助剂0.5~2份；
2.如权利要求1所述高导热性的尼龙复合材料，其特征在于，所述助剂为乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸锌中的一种或多种混合物。
3.如权利要求1所述高导热性的尼龙复合材料，其特征在于，所述甲基丙烯酸甘油酯的量为二氧化钛的0.5~2wt%。
4.如权利要求1所述高导热性的尼龙复合材料，其特征在于，所述丙酮的体积为甲基丙烯酸甘油酯的100~200倍。
5.一种如权利要求1~4任一项所述高导热性的尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.如权利要求5所述高导热性的的尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中烘干的温度为70~90℃。
7.如权利要求5所述高导热性的的尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中注塑压力为69~124mpa。
8.如权利要求6所述高导热性的的尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中注塑温度270~300℃。
9.如权利要求5所述高导热性的的尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中模具温度66~110℃。
