一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料及其制备方法，该复合材料的原料包括：聚氯乙烯、交联聚乙烯、复合改性填料、增塑剂、硬脂酸铅、增韧剂、聚乙烯蜡、复合铅盐稳定剂。其制备方法是先采用马来酸酐对可膨胀石墨、纳米氮化铝和氮化硼进行接枝改性制得复合改性填料，然后将各原料混合，混合物送入双辊筒炼塑机中开炼，得到复合材料。本发明专利技术所制得的氯乙烯复合材料不仅具有较高的强度和韧性，还具有优良的耐热性和导热性能，可广泛应用于各类电气领域。

A Thermal Conductive Flame Retardant PVC Composite and Its Preparation Method

The invention discloses a heat conductive and flame retardant polyvinyl chloride composite material and a preparation method thereof. The raw materials of the composite material include: polyvinyl chloride, cross-linked polyethylene, composite modified filler, plasticizer, lead stearate, toughening agent, polyethylene wax and composite lead salt stabilizer. The preparation method is that the expanded graphite, nano-aluminium nitride and boron nitride are grafted with maleic anhydride to prepare the composite modified filler, then the raw materials are mixed, and the mixture is put into the twin-roller plasticizer to start smelting, and the composite material is obtained. The vinyl chloride composite prepared by the invention not only has high strength and toughness, but also has excellent heat resistance and thermal conductivity, and can be widely used in various electrical fields.

【技术实现步骤摘要】
一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料及其制备方法
本专利技术属于工程塑料
，具体涉及一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯（PVC），是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂，或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物，是聚乙烯和聚丙烯之后，第三种最广泛生产的合成塑料聚合物。聚氯乙烯具有良好的耐化学腐蚀、力学性能、绝缘性能以及价格便宜等优点，广泛应用于电线电缆、板材、管件管材和人造革等领域，然而，PVC本身热传导性能较差，限制了其应用范围。随着人们对高分子材料研究和利用的多样化，高分子材料以其高强度、易成型、耐腐蚀的优点逐渐在众多领域替代传统材料的应用。其中，被用于建筑室内调温的定形相变材料大多采用树脂材料作为基体，以解决相变材料的泄漏问题。但是，树脂材料的导热系数远低于金属材料，严重影响了相变材料的调温效率。相比于其他通用塑料，聚氯乙烯具有强度高、成本低、可塑性强等优势，被广泛应用于各个领域。然而，聚氯乙烯0.15W/(m·K)左右的导热系数严重限制了其在传热领域中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料及其制备方法。一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料，原料以重量份计包括：聚氯乙烯60-100份，交联聚乙烯10-20份，复合改性填料10-20份，增塑剂1-3份，硬脂酸铅0.5-1份，增韧剂2-4份，聚乙烯蜡5-10份，复合铅盐稳定剂3-5份。优选地，所述聚氯乙烯的聚合度为1000。优选地，所述增塑剂是环氧蓖麻油和邻苯二甲酸二辛脂的混合物，环氧蓖麻油和邻苯二甲酸二辛脂的重量比为1：1。优选地，所述增韧剂为ACR401。优选地，所述复合改性填料是经过马来酸酐接枝改性的可膨胀石墨、纳米氮化铝和氮化硼。上述导热阻燃聚氯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将可膨胀石墨放入马弗炉中，在800℃条件下加热膨胀60s，得到膨胀石墨；步骤2，将膨胀石墨、纳米氮化铝和氮化硼等重量混合，然后加入0.5-1wt.%过氧化二异丙苯、10-20wt.%马来酸酐，研磨，得到复合改性填料；步骤3，将聚氯乙烯、交联聚乙烯、增塑剂、硬脂酸铅、增韧剂、聚乙烯蜡和复合铅盐稳定剂送入高速混合机中混合，然后加入复合改性填料进行混合，得到混合物；步骤4，将混合物送入双辊筒炼塑机中开炼，得到复合材料。优选地，双辊筒炼塑机的温度为160-180℃。本专利技术采用交联聚氯乙烯、聚氯乙烯与复合填料混合使用，以克服聚氯乙烯加工性能好但力学性能较低的障碍，可在提高聚氯乙烯材料强度的同时并保持其优异的加工性能；通过采用高导热材料可膨胀石墨作为填料，用来填充增强相变、树脂材料的导热性；采用马来酸酐对复合填料（可膨胀石墨、纳米氮化铝和氮化硼）进行表面改性，可增强填料与基材的相容性，从而进一步增强复合材料的稳定性。本专利技术所制得的氯乙烯复合材料不仅具有较高的强度和韧性，还具有优良的耐热性和导热性能，可广泛应用于各类电气领域。具体实施方式实施例1一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料，原料以重量份计包括：聚氯乙烯60份，交联聚乙烯10份，复合改性填料10份，增塑剂1份，硬脂酸铅0.5份，增韧剂2份，聚乙烯蜡5份，复合铅盐稳定剂3份。其中，所述聚氯乙烯的聚合度为1000。所述增塑剂是环氧蓖麻油和邻苯二甲酸二辛脂的混合物，环氧蓖麻油和邻苯二甲酸二辛脂的重量比为1：1。所述增韧剂为ACR401。所述复合改性填料是经过马来酸酐接枝改性的可膨胀石墨、纳米氮化铝和氮化硼。上述导热阻燃聚氯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将可膨胀石墨放入马弗炉中，在800℃条件下加热膨胀60s，得到膨胀石墨；步骤2，将膨胀石墨、纳米氮化铝和氮化硼等重量混合，然后加入0.5wt.%过氧化二异丙苯、10wt.%马来酸酐，研磨，得到复合改性填料；步骤3，将聚氯乙烯、交联聚乙烯、增塑剂、硬脂酸铅、增韧剂、聚乙烯蜡和复合铅盐稳定剂送入高速混合机中混合，然后加入复合改性填料进行混合，得到混合物；步骤4，将混合物送入双辊筒炼塑机中开炼，双辊筒炼塑机的温度为160-180℃，得到复合材料。经检测，所得复合材料的拉伸强度为51.8MPa、悬臂梁缺口冲击强度为11.9kJ/m2、弯曲强度为71.5MPa、导热系数为0.24W/m·℃。实施例2一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料，原料以重量份计包括：聚氯乙烯80份，交联聚乙烯14份，复合改性填料17份，增塑剂2份，硬脂酸铅0.8份，增韧剂3份，聚乙烯蜡7份，复合铅盐稳定剂4份。其中，所述聚氯乙烯的聚合度为1000。所述增塑剂是环氧蓖麻油和邻苯二甲酸二辛脂的混合物，环氧蓖麻油和邻苯二甲酸二辛脂的重量比为1：1。所述增韧剂为ACR401。所述复合改性填料是经过马来酸酐接枝改性的可膨胀石墨、纳米氮化铝和氮化硼。上述导热阻燃聚氯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将可膨胀石墨放入马弗炉中，在800℃条件下加热膨胀60s，得到膨胀石墨；步骤2，将膨胀石墨、纳米氮化铝和氮化硼等重量混合，然后加入0.8wt.%过氧化二异丙苯、16wt.%马来酸酐，研磨，得到复合改性填料；步骤3，将聚氯乙烯、交联聚乙烯、增塑剂、硬脂酸铅、增韧剂、聚乙烯蜡和复合铅盐稳定剂送入高速混合机中混合，然后加入复合改性填料进行混合，得到混合物；步骤4，将混合物送入双辊筒炼塑机中开炼，双辊筒炼塑机的温度为160-180℃，得到复合材料。经检测，所得复合材料的拉伸强度为50.7MPa、悬臂梁缺口冲击强度为12.1kJ/m2、弯曲强度为70.6MPa、导热系数为0.22W/m·℃。实施例3一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料，原料以重量份计包括：聚氯乙烯100份，交联聚乙烯20份，复合改性填料20份，增塑剂3份，硬脂酸铅1份，增韧剂4份，聚乙烯蜡10份，复合铅盐稳定剂5份。其中，所述聚氯乙烯的聚合度为1000。所述增塑剂是环氧蓖麻油和邻苯二甲酸二辛脂的混合物，环氧蓖麻油和邻苯二甲酸二辛脂的重量比为1：1。所述增韧剂为ACR401。所述复合改性填料是经过马来酸酐接枝改性的可膨胀石墨、纳米氮化铝和氮化硼。上述导热阻燃聚氯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将可膨胀石墨放入马弗炉中，在800℃条件下加热膨胀60s，得到膨胀石墨；步骤2，将膨胀石墨、纳米氮化铝和氮化硼等重量混合，然后加入1wt.%过氧化二异丙苯、20wt.%马来酸酐，研磨，得到复合改性填料；步骤3，将聚氯乙烯、交联聚乙烯、增塑剂、硬脂酸铅、增韧剂、聚乙烯蜡和复合铅盐稳定剂送入高速混合机中混合，然后加入复合改性填料进行混合，得到混合物；步骤4，将混合物送入双辊筒炼塑机中开炼，双辊筒炼塑机的温度为160-180℃，得到复合材料。经检测，所得复合材料的拉伸强度为51.2MPa、悬臂梁缺口冲击强度为12.1kJ/m2、弯曲强度为70.8MPa、导热系数为0.25W/m·℃。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料，其特征在于：原料以重量份计包括：聚氯乙烯60‑100份，交联聚乙烯10‑20份，复合改性填料10‑20份，增塑剂1‑3份，硬脂酸铅0.5‑1份，增韧剂2‑4份，聚乙烯蜡5‑10份，复合铅盐稳定剂3‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料，其特征在于：原料以重量份计包括：聚氯乙烯60-100份，交联聚乙烯10-20份，复合改性填料10-20份，增塑剂1-3份，硬脂酸铅0.5-1份，增韧剂2-4份，聚乙烯蜡5-10份，复合铅盐稳定剂3-5份。2.根据权利要求1所述的导热阻燃聚氯乙烯复合材料，其特征在于：所述聚氯乙烯的聚合度为1000。3.根据权利要求1所述的导热阻燃聚氯乙烯复合材料，其特征在于：所述增塑剂是环氧蓖麻油和邻苯二甲酸二辛脂的混合物，环氧蓖麻油和邻苯二甲酸二辛脂的重量比为1：1。4.根据权利要求1所述的导热阻燃聚氯乙烯复合材料，其特征在于：所述增韧剂为ACR401。5.根据权利要求1所述的导热阻燃聚氯乙烯复合材料，其特征在于：所述复合改性填料是经过马...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兵，
申请(专利权)人：江苏亿超工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32