一种高导热阻燃PP材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了高分子材料改性领域的一种高导热阻燃PP材料及其制备方法，所述高导热阻燃PP材料，包括以下重量份数的组分：聚丙烯70

【技术实现步骤摘要】
一种高导热阻燃PP材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料改性领域，具体涉及一种高导热阻燃PP材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]自1957年聚丙烯实现工业化以来，聚丙烯已成为通用热塑性塑料中发展最快的塑料品种，其应用领域也日益广泛，成为国民经济发展不可或缺的材料。聚丙烯具有优良的物理机械性能和加工性能，这也是其快速发展的原因，但聚丙烯也有一些缺点，如耐老化性差、韧性低、透明性不好、易燃、收缩率大、制品翘曲等，这些缺陷限制了PP在家电等行业内的应用。
[0003]中国专利CN106928546A公开了一种高光泽阻燃导热聚丙烯材料及其制备方法及应用，其原料按重量份包括以下组分：聚丙烯树脂41
‑
65.6份，溴系阻燃剂10
‑
20份，阻燃协效剂3
‑
8份，氧化铝5
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15份，氮化硼10
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25份，抗氧剂0.4
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1份，润滑剂0.5
‑
1份；
[0004]中国专利CN109593274A公开了一种具有高导热的PP增强材料，其由以下质量百分含量的原料制备而成：聚丙烯62
‑
82％；阻燃剂7.3
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10％；增柔剂3
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5％；抗滴落剂3
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8％；润滑剂0.1
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0.5％；抗氧剂0.1
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0.5％；增塑剂0.1
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0.5％；相容剂2.5
‑
5.5％；不锈钢纤维束碳纤维1
‑
5％；碳化硅微粉0.9
‑
3％。
[0005]上述专利中改进后的材料使用阻燃协效剂与溴系阻燃剂进行阻燃、氧化铝、氮化硼或不锈钢纤维束碳纤维、碳化硅微粉进行导热，使用成本较高，且没有考虑到相容性的问题，无机填料粒子由于其本身的极性，与树脂基体的界面相容性较差，填料在树脂内部容易发生团聚，无法达到较好的分散效果。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高导热阻燃PP材料及其制备方法，利用混合偶联剂同时处理氢氧化镁和石墨，使改性无机填料与PP能够很好的混合均匀，从而实现各向异性的分布，实现提高导热和阻燃的目的。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种高导热阻燃PP材料，所述高导热阻燃PP材料，包括以下重量份数的组分：
[0009][0010]其中，所述改性导热填料为氢氧化镁与石墨复配组成。
[0011]优选地，所述聚丙烯在230℃，2.16Kg条件下的熔融指数为5
‑
25g/10min。
[0012]优选地，所述改性导热填料中氢氧化镁与石墨的质量比为2：1。
[0013]优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种抗氧剂组合。
[0014]优选地，所述润滑剂为硬脂酸类润滑剂、硅酮类润滑剂的其中至少一种。
[0015]优选地，所述稳定剂为苯并三唑类光稳定剂。
[0016]优选地，所述改性导热填料的制备方法包括以下步骤：
[0017]先将镁的醇盐和乙醇制成溶胶，与石墨在500℃条件下混合处理2h，使石墨表面涂有氧化镁薄膜；
[0018]然后将氢氧化镁在90℃条件下干燥2h，接着将干燥后的氢氧化镁破碎至3
‑
5cm粒料，投入超细粉碎设备中，加入过氧苯甲酸叔丁酯和聚乙炔醇，控制反应在70
‑
130℃，粉碎时间30min，得到改性后的氢氧化镁粉料；
[0019]最后将上述得到的改性后的氢氧化镁粉料、表面涂有氧化镁薄膜的石墨与混合偶联剂按照20：10：5的比例混合，高速混合1h后升温至90℃保温反应2h，反应结束后再加入2
‑
乙基
‑
2噁唑啉溶剂按照10:1比例高速混合100℃反应1h，干燥得到改性导热填料。
[0020]优选地，所述氢氧化镁比表面积小于20m2/g，纯度大于93％。
[0021]优选地，所述石墨固定碳含量大于95％，D50＝17
±
2m。
[0022]一种高导热阻燃PP材料的制备方法，包括以下步骤：
[0023]首先按配比将聚丙烯、改性导热填料、抗氧剂、稳定剂、润滑剂在高混机中混合均匀30min；
[0024]然后将上述混合均匀的物料加入双螺杆挤出机的主喂料口，挤出造粒即可得到高导热阻燃PP材料；
[0025]其中，所述挤出机的料筒温度为180
‑
190℃，熔体温度为190℃。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]1、本专利技术高导热阻燃PP材料选用氢氧化镁和石墨作为导热填料，两者价格便宜，来源广泛，而且得益于两者具有高的导热系数及阻燃性能，大大改善了PP材料的导热及阻燃性能；
[0028]2、本专利技术对填料进行表面处理来改善两者的界面结合情况，导热填料的表面处理有效减少了填料与基体之间的声子散射，降低表面热阻，提高体系导热系数，填料与混合偶联剂进行改性，解决了无机填料与PP相容性差的问题，并且提高了导热系数。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]本专利技术提出一种高导热阻燃PP材料及其制备方法，高导热阻燃PP材料通过聚丙烯、改性导热填料、抗氧剂、稳定剂、润滑剂混合挤出造粒制得，聚丙烯在230℃，2.16Kg条件下的熔融指数为5
‑
25g/10min；改性导热填料包括氢氧化镁、石墨，氢氧化镁与石墨的质量
比为2：1；抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种抗氧剂组合；稳定剂为苯并三唑类光稳定剂；润滑剂为硬脂酸类润滑剂、硅酮类润滑剂的其中至少一种。
[0031]其中，改性导热填料制备方法如下：
[0032]步骤一：将镁的醇盐和乙醇制成0.1mol/L溶胶溶胶，与石墨共混合，500℃处理2h，使石墨表面涂有氧化镁薄膜；
[0033]步骤二：将氢氧化镁在90℃条件下干燥2h，接着破碎至3
‑
5cm粒料，投入超细粉碎设备中，加入一定量过氧苯甲酸叔丁酯和聚乙炔醇，控制反应在70
‑
130℃，粉碎时间30min，得到改性后的氢氧化镁粉料；
[0034]步骤三：将预处理的氢氧化镁和石墨与混合偶联剂(硅烷偶联剂：钛酸酯偶联剂＝2:1)按照20：10：5比例混合，高速混合1h后升温至90℃保温反应2h，反应结束后再加入2
‑
乙基
‑
2噁唑啉溶剂按照10:1比例高速混合10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高导热阻燃PP材料，其特征在于，所述高导热阻燃PP材料，包括以下重量份数的组分：其中，所述改性导热填料为氢氧化镁与石墨复配组成。2.根据权利要求1所述的一种高导热阻燃PP材料，其特征在于，所述无规或嵌段聚丙烯至少一种在230℃，2.16Kg条件下的熔融指数为5
‑
25g/10min。3.根据权利要求1所述的一种高导热阻燃PP材料，其特征在于，所述改性导热填料中氢氧化镁与石墨的质量比为2：1。4.根据权利要求1所述的一种高导热阻燃PP材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种抗氧剂组合。5.根据权利要求1所述的一种高导热阻燃PP材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸类润滑剂、硅酮类润滑剂的其中至少一种。6.根据权利要求1所述的一种高导热阻燃PP材料，其特征在于，所述稳定剂为苯并三唑类光稳定剂。7.根据权利要求1所述的一种高导热阻燃PP材料，其特征在于，所述改性导热填料的制备方法包括以下步骤：先将镁的醇盐和乙醇制成0.1mol/L溶胶，与石墨在500℃条件下混合处理2h，使石墨表面涂有氧化镁薄膜；然后将氢氧化镁在90℃
‑
120℃条件下干燥2h，接着将干燥后的氢氧化镁破碎至3
‑
5cm粒料，投入超细粉碎设备中，加入过氧苯甲酸叔丁酯和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张光辉，易庆锋，
申请(专利权)人：重庆会通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：