一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料及其制备方法，以重量份计，包括以下的组分：聚丙烯50‑100份、乙烯辛烯共聚物5‑15份、马来酸酐接枝聚丙烯2‑10份、改性氧化铝40‑70份、阻燃剂20‑50份、抗静电剂1‑5份、抗氧剂0.5‑2份、润滑剂 3‑10份、滑石粉2‑8份、颜料0.5‑2份；其特征在于：所述的改性氧化铝为硅烷偶联剂的改性氧化铝，改性氧化铝的粒径为200‑800nm。本发明专利技术，由于原料中采用了改性氧化铝和氮化硼，进一步提高了聚丙烯材料的导热性能。本发明专利技术具有优异的机械性能、阻燃性能、抗静电性能和导热性能，具有很好的工业应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料及其制备方法
本专利技术涉及一种高分子材料
，尤其涉及一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)按甲基排列位置分为等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯，分子量大约为8-20万，具有无毒、无臭、无味、耐酸碱等优点，广泛应用于家用电器、塑料管材、高透材料和机械零件等领域，是优价廉、用途广泛的塑料品种之一。聚丙烯的体积电阻率在1015～1020Ω·cm，具有较高的绝缘性，限制了聚丙烯在电子、医疗、信息等领域的应用。但聚丙烯属高绝缘的易燃材料，其制品在使用中易积聚大量静电导致火花放电而引发燃爆灾害事故；同时聚丙烯遇到包括静电放电火花在内的各种明火时可被点燃，并迅速燃烧酿成火灾。这些都大大限制了聚丙烯在诸如石化、采矿、电子、装饰材料等领域的应用。为此，开展对PP的防静电、阻燃改性并使二者有效兼容的研究具有重要意义。虽可利用防静电剂和阻燃剂对聚丙烯进行改性处理，但同为有机物质的这两种助剂有可能发生削弱各自功能的不良作用，所以制品的防静电、阻燃性能往往不能令人满意。至于以碳黑作为导电物质加入PP阻燃物质复合体系虽可取得较好效果，但碳黑的添加比率需要很高，制品的机械性能会因此下降。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料的配方，是将聚丙烯、乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、改性氧化铝、阻燃剂、抗静电剂、抗氧剂、润滑剂、滑石粉和颜料按比例混合；组成抗静电阻燃导热型聚丙烯材料。本专利技术的第二个目的是提供一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料的制备方法，将聚丙烯等原料按比例秤重并经高速混合、挤出造粒，制得抗静电阻燃导热型聚丙烯材料。本专利技术的第三个目的是提供抗静电阻燃导热型聚丙烯材料的应用，将抗静电阻燃导热型聚丙烯材料用于电器外壳。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料，以重量份计，包括以下的组分：聚丙烯50-100份、乙烯辛烯共聚物5-15份、马来酸酐接枝聚丙烯2-10份、改性氧化铝40-70份、阻燃剂20-50份、抗静电剂1-5份、抗氧剂0.5-2份、润滑剂3-10份、滑石粉2-8份、颜料0.5-2份；其特征在于：所述的改性氧化铝为硅烷偶联剂的改性氧化铝，改性氧化铝的粒径为200-800nm。所述抗静电阻燃导热型聚丙烯材料还包括20-50份氮化硼。所述的硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。所述的硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。所述的阻燃剂为十溴二苯乙烷和/或三氧化二锑。所述的抗静电剂为月桂醇聚氧乙烯醚。所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸苯酯。所述的润滑剂为N,N-乙撑双硬脂酰胺。本专利技术的制备抗静电阻燃导热型聚丙烯材料的方法，包括以下步骤：1）、改性氧化铝的制备方法：将氧化铝颗粒加入到溶剂中超声分散，升温至50-60℃后加入硅烷偶联剂，随后搅拌升温至70℃反应4-5h，冷却后过滤并保留滤渣，滤渣干燥后即为改性氧化铝颗粒；其中，硅烷偶联剂与氧化铝颗粒的质量比为3：100；溶剂为无水乙醇或二甲苯；滤渣干燥的温度为120℃，干燥时间为24h。2）、制备抗静电阻燃导热型聚丙烯材料：取聚丙烯50-100份、乙烯辛烯共聚物5-15份、马来酸酐接枝聚丙烯2-10份、改性氧化铝40-70份、阻燃剂20-50份、抗静电剂1-5份、抗氧剂0.5-2份、润滑剂3-10份、滑石粉2-8份、颜料0.5-2份；将上述原料在120℃下干燥6h，并经高速混合，并由双螺杆挤出机挤出造粒，即得抗静电阻燃导热型聚丙烯材料；其中双螺杆挤出机各区温度为：一区190℃、二区200℃、三区200℃、四区200℃、五区200℃，机头温度190℃，螺杆转速为20-40rpm，喂料转速为6-10rpm，切粒机转速为120-180rpm。一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料的应用，将抗静电阻燃导热型聚丙烯材料用于电器外壳。本专利技术，由于原料中采用了改性氧化铝，氧化铝颗粒的表面形了氨基、羟基等活性化学基团，更好的实现了在聚丙烯材料体系的导热性能。添加氮化硼，进一步提高了聚丙烯材料的热性能。因此本专利技术具有优异的机械性能、阻燃性能、抗静电性能和导热性能，具有很好的工业应用价值。具体实施方式一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料，以重量份计，包括以下的组分：聚丙烯50-100份、乙烯辛烯共聚物5-15份、马来酸酐接枝聚丙烯2-10份、改性氧化铝40-70份、阻燃剂20-50份、抗静电剂1-5份、抗氧剂0.5-2份、润滑剂3-10份、滑石粉2-8份、颜料0.5-2份；所述的改性氧化铝为硅烷偶联剂的改性氧化铝，改性氧化铝的粒径为200-800nm。所述抗静电阻燃导热型聚丙烯材料还包括20-50份氮化硼。其中，所述改性氧化铝为硅烷偶联剂改性的氧化铝，所述改性氧化铝的粒径为200-800nm。本专利技术所述术语“改性氧化铝”为硅烷偶联剂改性的氧化铝颗粒得到的。氧化铝原料丰富，价格低廉，热稳定性高，其在高达1925℃的氧化和还原气氛中都是稳定的，其理想导热系数达到30w/m·K，但氧化铝颗粒比表面积较大、表面能较高，从而使氧化铝颗粒很容易聚集成团，而且由于氧化铝与聚合物之间作用力较低，氧化铝在聚合物基体中更加难以均匀分布，因此，本专利技术通过用硅烷偶联剂改性氧化铝，经改性后的氧化铝颗粒的表面形了氨基、羟基等活性化学基团，氧化铝颗粒通过表面形成氨基、羟基等活性基团与体系中的聚合物之间通过化学键连接，提高了界面的相互作用，减小界面之间的热阻，减少了团簇现象，更好的实现其在聚丙烯材料体系的导热性能。改性氧化铝的制备方法：将氧化铝颗粒加入到溶剂中超声分散，升温至50-60℃后加入硅烷偶联剂，随后搅拌升温至70℃反应4-5h，冷却后过滤并保留滤渣，滤渣干燥后即为改性氧化铝颗粒。其中，硅烷偶联剂与氧化铝颗粒的质量比为3：100；溶剂为无水乙醇或二甲苯；滤渣干燥的温度为120℃，干燥时间为24h。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述聚丙烯材料还包括20-50重量份的氮化硼。本专利技术所述术语“氮化硼”由氮原子和硼原子所构成的晶体，通常为黑色、棕色或暗红色晶体，为闪锌矿结构，具有良好的导热性，其热导率为200-300W/m·k，在聚丙烯材料体系中添加氮化硼，可以进一步提高聚丙烯材料的热性能。本专利技术所述术语“颜料”为本领域常见的颜料，为本领域技术人员所知并可获得的。本专利技术所述术语“马来酸酐接枝聚丙烯”为本领域常见的马来酸酐改性丙烯酸技术，为本领域技术人员所知并可获得的。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷和/或三氧化二锑。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述抗静电剂为月桂醇聚氧乙烯醚。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料，以重量份计，包括以下的组分：聚丙烯50‑100份、乙烯辛烯共聚物5‑15份、马来酸酐接枝聚丙烯2‑10份、改性氧化铝40‑70份、阻燃剂20‑50份、抗静电剂1‑5份、抗氧剂0.5‑2份、润滑剂 3‑10份、滑石粉2‑8份、颜料0.5‑2份；其特征在于：所述的改性氧化铝为硅烷偶联剂的改性氧化铝，改性氧化铝的粒径为200‑800nm。

【技术特征摘要】
1.一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料，以重量份计，包括以下的组分：聚丙烯50-100份、乙烯辛烯共聚物5-15份、马来酸酐接枝聚丙烯2-10份、改性氧化铝40-70份、阻燃剂20-50份、抗静电剂1-5份、抗氧剂0.5-2份、润滑剂3-10份、滑石粉2-8份、颜料0.5-2份；其特征在于：所述的改性氧化铝为硅烷偶联剂的改性氧化铝，改性氧化铝的粒径为200-800nm。2.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料，其特征在于：还包括20-50份氮化硼。3.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。4.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。5.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料，其特征在于：所述的阻燃剂为十溴二苯乙烷和/或三氧化二锑。6.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料，其特征在于：所述的抗静电剂为月桂醇聚氧乙烯醚。7.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃导热型聚丙烯材料，其特征在于：所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜正清，崔洪昌，崔振华，
申请(专利权)人：江苏洪昌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32