CN109608771A - 一种兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种兼具阻燃、导热和高介电常数聚丙烯改性材料及其制备方法。所述聚丙烯改性材料包括聚丙烯、六方氮化硼纳米微片或烷基化六方氮化硼纳米微片、无机填料、抗氧剂、相容剂、润滑剂。六方氮化硼纳米微片的引入在不改变聚丙烯改性材料绝缘性的前提下可以大幅度增加聚丙烯改性材料的热导率和介电常数，而且不会引起聚丙烯改性材料力学性能的损失，更进一步地，烷基化六方氮化硼纳米微片可以与阻燃剂发生协效作用，在阻燃等级为V0的情况下大幅度降低阻燃剂的添加量，适于大规模生产。

Description

一种兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料及其制 备方法

技术领域

本发明涉及一种兼具阻燃、导热和高介电常数聚丙烯改性材料及其制备方法，广泛应用于新能源汽车电池盒周边、家电领域和其他聚丙烯改性材料领域。

背景技术

随着新能源汽车的兴起，新能源汽车对材料也有了新的要求，如电动汽车动力电池PACK支架不仅要求合适的强度和较高尺寸稳定性，而且需要阻燃、导热性能良好和较高的介电常数，以保证电池工作时可以将热量及时散掉，更甚至于电池在受到碰撞时即使发生爆燃也不至于引燃电池盒PACK支架，避免驾驶人员受到火灾带来的二次伤害。因此，新能源汽车电池盒PACK支架使用的材料要求阻燃、导热和高的介电常数。目前新能源汽车动力电池PACK支架使用的材料有聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)等材料，这些材料虽然具有良好的阻燃性能和高介电常数，但是价格普遍偏高，而且存在加工困难等问题。聚丙烯因其无毒、密度小、强度高、来源广泛、价格低廉等优点在汽车领域、家电领域和日常生活用品领域具有广泛应用，但是聚丙烯易燃、导热性能差、介电常数低等缺点限制了聚丙烯在新能源汽车上的应用。

目前，制备导热型聚丙烯的方法是将高导热填料如金属材料中的铜纤维、铝粉和碳材料如石墨粉、石墨烯、碳纳米管等添加到聚丙烯基体中，如专利CN103819815A，虽然通过添加石墨烯的方式制备了导热性能良好的聚丙烯改性料，但是，将石墨烯加入到聚丙烯基体中往往会引起聚丙烯的电绝缘性降低；专利CN104854178中使用了金属氢氧化物的方案提高材料的导热效率，但这种方案在提高导热效率的同时大幅度的降低了材料的拉伸强度等力学性能。而且采用上述专利制备的导热型聚丙烯改性材料均不具备阻燃特性。专利CN104559147使用聚丙烯、六方氮化硼和相容剂等共混挤出制备了具有高力学、高导热性能的聚丙烯改性材料，但是该改性料不具备阻燃性能，且通过简单添加相容剂的方式增加聚丙烯和六方氮化硼相互作用力的效果有限，不能有效提升六方氮化硼在聚丙烯树脂基体中的分散均匀程度。

随着新能源汽车对材料的要求，亟需开发一种兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料，六方氮化硼纳米微片和无卤阻燃剂的引入不仅不会降低材料的刚性，由于六方氮化硼的片状结构，而且能够进一步提升材料的刚性，而且烷基化处理的六方氮化硼可以增加六方氮化硼与聚丙烯的相互作用力，促进其在聚丙烯树脂基体中的分散均匀程度，从而获得兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料。

本发明的另一目的是提供一种兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料的制备方法，通过本方法制备的聚丙烯改性材料不仅刚性高，还具有阻燃、导热和高介电常数，该方法无需对现有设备进行改造，适合大规模生产。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料，其包括：

所述wt％以聚丙烯改性材料的总重量为基准计。

进一步地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和高抗冲共聚聚丙烯的组合物，其中均聚聚丙烯为熔融指数5-80g/10min，分子量8-15万的均聚丙烯；进一步地，优先选用分子量在9-13万，等规度≥96％的均聚聚丙烯，例如可以使用购自中国石油化工公司的6012、购自聚美莱株式会社的HA5029。高抗冲共聚聚丙烯为熔融指数为0.3-140g/10min，乙烯含量5-18wt％，优先选用乙烯含量7-15wt％，其余为含有85～93wt％丙烯单体的高抗冲共聚聚丙烯，例如可使用购自中沙(天津)石化有限公司的EP548RQ、购自韩华道达尔化工贸易有限公司的BI998。均聚聚丙烯和高抗冲共聚聚丙烯的混合比例范围为5：95～95：5。

均聚聚丙烯是指单一丙烯单体的聚合物，分子量在8-15万，优选分子量9-13万，等规度≥96％的均聚聚丙烯，均聚聚丙烯立体结构规整，结晶度高，所以选择均聚聚丙烯有利于增加聚丙烯改性材料的刚性。

高抗冲共聚聚丙烯是丙烯与乙烯通过分步原位聚合生成的聚丙烯共混物，高抗冲共聚聚丙烯和均聚聚丙烯组合可以产生协同作用，使聚丙烯在冷却过程中形成细小的微晶，有助于改善聚丙烯的成性收缩率大的缺点；而且均聚聚丙烯和高抗冲共聚聚丙烯组合可以增加两种聚丙烯分子链缠绕点，使得聚丙烯改性材料的性能更加均衡，有利于聚丙烯材料整体性能的发挥。

刚性的高低直接表现为材料抵抗外力变形的能力，用物理量弯曲模量的数值来描述。弯曲模量数值越大，材料的刚性越大，材料抵抗外力变形的能力越强。无机填料优选为玻纤、滑石粉、云母、硅灰石、蒙脱土中的一种或两种以上的混合物。无机填料如滑石粉、云母、硅灰石和蒙脱土的粒径优选为1250目-15000目，优选2000-10000目；玻纤优选直径3-13μm，长度3-25㎜的纤维。无机填料如滑石粉是薄片状水合硅酸镁矿物，由于滑石粉特殊的薄片状结构，使其添加到聚丙烯中可以有效增加聚丙烯的刚性和热变形温度；滑石粉还是非常好的成核剂，可以在聚丙烯冷却过程中防止大球晶的形成，从而降低聚丙烯材料的收缩率。滑石粉粒径太大对聚丙烯材料的刚性和热变形温度提升不明显，粒径太小在聚丙烯共混过程中不能均匀分散，影响滑石粉性能的发挥，因此，最适合与聚丙烯改共混的滑石粉粒径为2000目-10000目。

玻纤是一种优异的无机非金属材料，具有绝缘性好、耐热性强和机械强度高等优点，其直径从几微米到二十几微米不等。玻璃纤维作为棒状材料，对聚丙烯增强作用效果显著。

六方氮化硼具有类似石墨层结构的晶体结构，具有优异的介电性能、高导热率、低的线性膨胀系数、良好的润滑性能和耐化学稳定性。将氮化硼纳米片加添到聚丙烯基体中，氮化硼纳米片互相接触，有利于传热。与传统热界面材料相比，利用氮化硼纳米片与聚丙烯复合，能够大幅提高聚丙烯的导热效率，并且还可以增加聚丙烯的介电常数。

进一步地，六方氮化硼纳米微片包括烷基化六方氮化硼、机械剥离法剥离氮化硼、球磨法剥离氮化硼、超声辅助溶剂法剥离氮化硼和化学法剥离氮化硼中的一种或几种组合物。六方氮化硼纳米微片厚度在0.333nm-20nm，尺寸在50nm-20μm之间，优选厚度0.333nm-5nm，尺寸100nm-10μm。

进一步地，所述烷基化六方氮化硼包括卤代烃烷基化六方氮化硼、铝酸酯偶联剂烷基化六方氮化硼、锆酸酯偶联剂烷基化六方氮化硼和钛酸酯偶联剂烷基化六方氮化硼中的一种或两种以上组合。

烷基化六方氮化硼纳米微片可以通过如下步骤制备：将双氧水和浓硫酸按体积比1:1-5混合(混合溶液)待用，将六方氮化硼粉末和上述混合溶液按照1:10-20的重量比搅拌例如1-4h。将处理后的六方氮化硼洗涤、过滤，烘干例如在烘箱中80-120℃干燥2-5h；将上述干燥后的六方氮化硼按照1:20-100的质量比超声分散在溶剂例如N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中，惰性气氛下搅拌例如氮气氛或氩气氛下在60-120℃搅拌30-120min，按照六方氮化硼添加质量的0.1-10倍加入卤代烃如溴代十六烷、溴代十八烷、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂和锆酸酯偶联剂中的一种或几种，继续搅拌例如0.5-48h后过滤洗涤，干燥后得烷基化六方氮化硼纳米微片。

进一步地，所述无卤阻燃剂包括磷氮系膨胀型阻燃剂、氢氧化镁、氢氧化铝、三聚氰胺、水滑石中的一种或两种以上组合。无卤阻燃剂燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体，被称为无公害阻燃剂。其阻燃原理之一是在较低温度下，由酸源产生可作为脱水剂的酸；在稍高的温度下，酸与碳源进行酯化反应，而体系中的含氮基团则作为此酯化反应的催化剂，加速反应进行；体系在酯化反应前或其过程中熔化；反应过程中产生的水蒸汽和由气源产生的不燃性气体使已处于熔融状态的体系膨胀发泡，与此同时，碳源和酯脱水炭化，形成无机物及炭残余物，且体系进一步发泡；反应接近完成时，体系胶化和固化，最后形成多孔泡沫碳层，阻止火焰蔓延，达到阻燃效果。

进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，所述马来酸酐接枝聚丙烯包括马来酸酐接枝均聚聚丙烯和马来酸酐接枝共聚聚丙烯，马来酸酐接枝率0.1-2.0％，熔指20-200g/10min，优选接枝率0.5-1.0％、熔指60-120g/10min的马来酸酐接枝聚丙烯。

进一步地，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为四[β-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟苯基)丙酸]和β-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一种或两种混合物；辅抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯和硫代二丙酸二硬脂醇酯中的一种或两种以上混合物。

进一步地，所述润滑剂包括PE蜡、PP蜡和N,N’-亚乙基双硬脂酰胺(EBS蜡)中的一种或两种以上的混合物。

所述聚丙烯改性材料中还可含有以下成分中的一种或两种以上的混合物：色母粒、紫外线吸收剂、光稳定剂、耐刮擦剂、成核剂、抗菌剂、抗静电剂。

本发明的兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料一般具有V0的UV94阻燃等级、2.4F/m以上，尤其26-52F/m的介电常数，0.6W/m·K以上，尤其2.0-2.7W/m·K的热导率。

本发明进一步提供了上述兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)先向搅拌机中放入聚丙烯、无卤阻燃剂、六方氮化硼纳米微片和/或烷基化六方氮化硼纳米微片和任选的相容剂搅拌(例如3-5分钟)，再添加抗氧化剂、润滑剂及任选的其他组分进行后续混合(例如继续混合1-5分钟如2分钟)，最后得到混合原料。

(2)加热挤出：将混合原料加入到双螺杆挤出机主喂料仓中，无机填料加入侧喂料仓中，主喂料仓和侧喂料仓各组分按照比例加入双螺杆挤出机中，优选加料速度保持均匀流畅，保证在挤出过程中不产生堵塞，双螺杆挤出过程中熔融段温度190-210℃，混合段温度220-240℃，挤出段温度200-210℃。

(3)造粒干燥：将双螺杆挤出机挤出的线材牵引入切粒机进行切粒，然后烘干(例如经70-90℃，优选约80℃烘干3-5小时完成干燥)。

本发明进一步提供了上述兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料用于制造新能源汽车电池盒周边材料或电器(尤其家电)部件的用途。

借由上述技术方案，本发明具有的优点和有益效果是：

(1)本发明提供了一种烷基化六方氮化硼的制备方法，使用本发明制备的烷基化六方氮化硼与聚丙烯树脂具有更好的相互作用力，在聚丙烯基体中分散更加均匀。

(2)本发明意外地发现，烷基化六方氮化硼纳米微片的引入使得聚丙烯改性材料的热导率大幅度提高，并且会提高所述聚丙烯改性材料的弯曲模量和拉伸模量。

(3)本发明更出人意料地是，无卤阻燃剂引入后可以与六方氮化硼纳米微片形成协同效应，更加有利于发挥阻燃作用，而且达到同等阻燃等级时添加六方氮化硼后可以大幅度减少阻燃剂的添加量。

(4)本发明通过引入六方氮化硼纳米微片和无卤阻燃剂，无需对现有设备进行改造即可制备具阻燃、导热和高介电常数的高性能聚丙烯改性材料，适于大规模生产。

具体实施方式

对于本领域的技术人员来说，通过阅读本说明书的公开内容，本发明的特征、有益效果和优点将变得显而易见。

除非另外指明，在本文中所有配制和测试发生在25℃的环境。

本文中“包括”、“包含”、“含”、“含有”、“具有”或其它变体意在涵盖非封闭式包括，这些术语之间不作区分。术语“包含”是指可加入不影响最终结果的其它步骤和成分。术语“包含”还包括术语“由…组成”和“基本上由…组成”。本发明的组合物和方法/工艺可包含、由其组成和基本上由本文描述的必要元素和限制项以及本文描述的任一的附加的或任选的成分、组分、步骤或限制项组成。

配制和使用方法

无需进一步详细说明，相信本领域技术人员使用以上所述即可最大限度地使用本发明。下面的实施例目的在于进一步介绍和展示在本发明范围内的具体实施方案。因此，实施例应理解为仅用于更详细地展示本发明，而不以任何方式限制本发明的内容。

下列实施例进一步说明了本发明范围内的优选具体实施方案。这些实施例仅仅是说明性的，而不是限制本发明的范围，因为只要在不背离其实质和范围的条件下，可以对本发明进行许多变化。

兼具良好刚性和断裂伸长率的聚丙烯改性材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)烷基化六方氮化硼纳米微片的制备：将双氧水和浓硫酸按体积比1:1-5混合待用，将六方氮化硼粉末和上述混合溶液按照1:10-20搅拌1-4h。将处理后的六方氮化硼洗涤、过滤，在烘箱中80-120℃干燥2-5h。将上述干燥后的六方氮化硼按照1:20-100超声分散在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，氮气氛或氩气氛下在60-120℃搅拌30-120min，按照六方氮化硼添加量的0.1-10倍加入卤代烃如溴代十六烷、溴代十八烷和铝酸酯偶联剂、钛算酯偶联剂和锆酸酯偶联剂中的一种或几种，继续搅拌0.5-48h后过滤洗涤，干燥后得烷基化六方氮化硼纳米微片。

(2)试剂与原材料混合：先向搅拌机中放入聚丙烯、无卤阻燃剂、烷基化六方氮化硼纳米微片和相容剂，搅拌3-5分钟，再添加抗氧化剂、润滑剂及其他组分进行后续混合，继续混合2分钟，最后得到混合原料。

(3)加热挤出：将混合原料加入到双螺杆挤出机主喂料仓中，无机填料加入侧喂料仓中，主喂料仓和侧喂料仓各组分按照比例加入双螺杆挤出机中，加料速度保持均匀流畅，保证在挤出过程中不产生堵塞，双螺杆挤出过程中熔融段温度190-210℃，混合段温度220-240℃，挤出段温度200-210℃。

(4)造粒干燥：将双螺杆挤出机挤出的线材牵引入切粒机进行切粒，然后经80℃烘干3-5小时完成干燥。

力学性能测试方法

熔融指数测试按照ISO1133标准测试。力学性能由本发明专利制备的粒料注塑后得到力学样条在标准环境(23℃，50％相对湿度)中调节24h后测得。其中拉伸样条、弯曲样条和悬臂梁缺口冲击样条尺寸要求如表1所示

表1力学样条尺寸要求

样条名称	样条尺寸(mm)
		拉伸样条	150(长)*10(宽)*4(厚)
弯曲样条	80(长)*10(宽)*4厚)
		悬臂梁缺口冲击样条	80(长)*10(宽)*4(厚)A型缺口

拉伸强度、拉伸模量和断裂伸长率按照ISO527标准执行；弯曲强度和弯曲模量按照ISO178标准执行；悬臂梁缺口冲击强度按ISO179标准执行。

燃烧特性测试依据ASTM D3801标准，利用CZF-II水平和垂直燃烧仪测定，其样品的尺寸为130mm*13mm*1.5mm。

介电常数按GB/T 1409-2006标准，用Q表法测量复合材料的介电常数。

热导率按照ASTM D5470标准测试。

聚丙烯树脂

聚丙烯原料信息如表2所示。

表2聚丙烯原料信息

无机填料

滑石粉Performa Flex-D，8000目，桂广申巴粉体有限公司。

玻纤508A，直径13μm，长度4.5mm，含水率≤0.1％，中国巨石股份有限公司。

阻燃剂

EPFR-110DM，普塞呋磷化学有限公司，市售。

FP-2500S，艾迪科株式会社，市售。

相容剂

GPM 200A，熔指150-190g/10min，马来酸酐接枝率0.5-1.0％，能之光新材料科技股份有限公司，市售。

CMG 9801，熔指35-70g/10min，马来酸酐接枝率0.5-1.0％，佳易容相容剂江苏有限公司，市售。

助剂

抗氧剂Irganox 1010，巴斯夫新材料有限公司。

抗氧剂Irgafos 168，巴斯夫新材料有限公司。

PE蜡，市售；PP蜡，市售；N,N’-亚乙基双硬脂酰胺(EBS蜡)，市售。

抗静电剂Atmer 129，英国禾大公司。

以重量分数计，均聚聚丙烯2-90％；高抗冲共聚聚丙烯2-90％；六方氮化硼纳米微片1-10％；无机填料：5-60％；抗氧剂0.1-0.8％；抗静电剂0.1-1.0％；相容剂2-5％，润滑剂0.1-1.0％。

六方氮化硼购自Momentive公司，所用牌号有EPCCPC、EPCVPC、LPCTPC中的一种或两种以上混合物。

结合以下实施例对本发明作进一步说明。

兼具阻燃、导热和高的介电常数聚丙烯改性材料实施例1-3和对比例1-3

卤代烃烷基化六方氮化硼纳米微片的制备：将双氧水和浓硫酸按体积比1:1混合待用，将六方氮化硼粉末和上述混合溶液按照1:20搅拌1h。将处理后的六方氮化硼洗涤、过滤，在烘箱中120℃干燥2h。将上述干燥后的六方氮化硼按照1:20超声分散在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，氮气氛或氩气氛下在120℃搅拌2h，按照六方氮化硼添加量的0.2倍加入溴代十六烷，继续搅拌12h后过滤洗涤，干燥后得卤代烃烷基化六方氮化硼纳米微片。

铝酸酯偶联剂烷基化六方氮化硼纳米微片的制备：将双氧水和浓硫酸按体积比3:7混合待用，将六方氮化硼粉末和上述混合溶液按照1:15搅拌2h。将处理后的六方氮化硼洗涤、过滤，在烘箱中100℃干燥2h。将上述干燥后的六方氮化硼按照1:50超声分散在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，氮气氛或氩气氛下在100℃搅拌30min，按照六方氮化硼添加量的0.5倍加入铝酸酯偶联剂，继续搅拌24h后过滤洗涤，干燥后得铝酸酯偶联剂烷基化六方氮化硼纳米微片。

根据表3中实施例1-3和对比例1-3的各组分组成，按照上述制备方法制备聚丙烯改性材料并测试性能。

表3实施例和对比例配方(重量分数％)

实施例1-3和对比例1-3制备的聚丙烯改性料性能如表4所示。

表4实施例1-3和对比例1-3性能对照表

实施例1和对比例1的不同之处在于实施例1引入了2.00％的六方氮化硼纳米微片，实施例1和对比例1的熔融指数、拉伸强度、弯曲模量和悬臂梁缺口冲击等基本力学性能基本相近，但是实施例1的热导率、介电常数和阻燃等级均明显高于对比例1，说明滑石粉增强聚丙烯改性材料体系中六方氮化硼的引入不会引起聚丙烯的力学性能损失，而且可以增加聚丙烯改性材料的热导率和介电常数，进一步出人意料地发现六方氮化硼纳米微片还可以与阻燃剂发挥协效作用，提高聚丙烯改性材料的阻燃等级。实施例1和实施例3的不同之处在于实施例1使用的是未烷基化六方氮化硼纳米微片，实施例3使用的是卤代烃烷基化六方氮化硼纳米微片，对比实施例1和实施例3可以发现，六方氮化硼纳米微片经过烷基化处理后与聚丙烯树脂基体的相互作用力更强，在聚丙烯树脂基体中的分散性更加均匀，氮化硼纳米微片可以在很少添加量的情况下大幅度增加聚丙烯改性材料的热导率和介电系数。实施例2和对比例2以及实施例3和对比例3同样说明六方氮化硼纳米微片在玻纤增强聚丙烯改性材料领域可以增加聚丙烯改性材料的热导率、介电常数和阻燃等级。

兼具阻燃等、导热和高的介电常数聚丙烯改性材料实施例4-8

根据表5中实施例4-8各组分组成，按照本发明专利提供的制备方法制备聚丙烯改性材料，表5还包括了实施例4-8的熔融指数、拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度、热导率、介电常数和阻燃等级的测试数据。从中可以看出，在本发明所述范围内，制备的聚丙烯改性材料不仅具有良好的加工性能，而且兼具良好的阻燃等级、导热和高的介电常数。

表5实施例4-8材料配方(重量分数％)和性能表

本发明意外地发现，烷基化六方氮化硼纳米微片的引入在不改变聚丙烯改性材料绝缘性的前提下可以大幅度增加聚丙烯改性材料的热导率和介电常数，而且不会引起聚丙烯改性材料力学性能的损失，更进一步地，烷基化六方氮化硼纳米微片可以与阻燃剂发生协效作用，在阻燃等级为V0的情况下大幅度降低阻燃剂的添加量，适于大规模生产。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料，其包括：

聚丙烯 40-80wt％，优选45-68wt％，

无机填料 5-40wt％，优选15-30wt％，

六方氮化硼纳米微片或烷基化六方氮化硼纳米微片 1-5wt％，优选1.5-3.0wt％，

所述wt％以聚丙烯改性材料的总重量为基准计。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯改性材料，其中，所述聚丙烯为均聚聚丙烯和高抗冲共聚聚丙烯的组合，其中均聚聚丙烯为熔融指数5-80g/10min，分子量8-15万的均聚丙烯；进一步地，优先选用分子量在9-13万，等规度≥96％的均聚聚丙烯；高抗冲共聚聚丙烯为熔融指数为0.3-140g/10min，乙烯含量5-18wt％，优选乙烯含量7-15wt％，其余为含有85～93wt％丙烯单体的高抗冲共聚聚丙烯；均聚聚丙烯和高抗冲共聚聚丙烯的混合比例范围为5：95～95：5。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯改性材料，其中，无机填料为玻纤、滑石粉、云母、硅灰石、蒙脱土中的一种或两种以上的混合物，优选滑石粉；优选地，无机填料滑石粉、云母、硅灰石、蒙脱土的粒径为1250目-15000目，优选2000-10000目；玻纤为直径3-13μm，长度3-25㎜的纤维。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚丙烯改性材料，其中，六方氮化硼纳米微片包括烷基化六方氮化硼、机械剥离法剥离氮化硼、球磨法剥离氮化硼、超声辅助溶剂法剥离氮化硼和化学法剥离氮化硼中的一种或几种组合，优选地六方氮化硼纳米微片厚度在0.333nm-20nm，尺寸在50nm-20μm之间，优选厚度0.333nm-5nm，尺寸100nm-10μm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的聚丙烯改性材料，其中，所述烷基化六方氮化硼包括卤代烃烷基化六方氮化硼、铝酸酯偶联剂烷基化六方氮化硼、锆酸酯偶联剂烷基化六方氮化硼和钛酸酯偶联剂烷基化六方氮化硼中的一种或两种以上组合；

优选地，烷基化六方氮化硼纳米微片通过如下步骤制备：将双氧水和浓硫酸按体积比1:1-5混合待用，将六方氮化硼粉末和上述混合溶液按照1:10-20的重量比搅拌，将处理后的六方氮化硼洗涤、过滤，烘干；将上述干燥后的六方氮化硼按照1:20-100的质量比超声分散在溶剂中，惰性气氛下搅拌，按照六方氮化硼添加质量的0.1-10倍加入卤代烃如溴代十六烷、溴代十八烷、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂和锆酸酯偶联剂中的一种或几种，继续搅拌后过滤洗涤，干燥后得烷基化六方氮化硼纳米微片。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的聚丙烯改性材料，其中，所述无卤阻燃剂包括磷氮系膨胀型阻燃剂、氢氧化镁、氢氧化铝、三聚氰胺、水滑石中的一种或两种以上组合；

所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，马来酸酐接枝率0.1-2.0％，熔指20-200g/10min；优选接枝率0.5-1.0％、熔指60-120g/10min的马来酸酐接枝聚丙烯。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的聚丙烯改性材料，其中，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为四[β-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟苯基)丙酸]和β-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一种或两种混合物；辅抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯和硫代二丙酸二硬脂醇酯中的一种或两种以上混合物；和/或所述润滑剂包括PE蜡、PP蜡和N,N’-亚乙基双硬脂酰胺(EBS蜡)中的一种或两种以上的混合物。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的聚丙烯改性材料，其中，聚丙烯改性材料具有V0的UV94阻燃等级、2.4F/m以上，尤其26-52F/m的介电常数，0.6W/m·K以上，尤其2.0-2.7W/m·K的热导率。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)先向搅拌机中放入聚丙烯、无卤阻燃剂、六方氮化硼纳米微片和/或烷基化六方氮化硼纳米微片和任选的相容剂搅拌，再添加抗氧化剂、润滑剂及任选的其他组分进行后续混合，最后得到混合原料；

(2)加热挤出：将混合原料加入到双螺杆挤出机主喂料仓中，无机填料加入侧喂料仓中，主喂料仓和侧喂料仓各组分按照比例加入双螺杆挤出机中；

(3)造粒干燥：将双螺杆挤出机挤出的线材牵引入切粒机进行切粒，然后烘干。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的兼具阻燃、导热和高介电常数的聚丙烯改性材料用于制造新能源汽车电池盒周边材料或电器部件的用途。