CN110684276A - 一种聚丙烯基复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种聚丙烯基复合材料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110684276A
CN110684276A CN201910888332.0A CN201910888332A CN110684276A CN 110684276 A CN110684276 A CN 110684276A CN 201910888332 A CN201910888332 A CN 201910888332A CN 110684276 A CN110684276 A CN 110684276A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene
parts
based composite
composite material
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910888332.0A
Other languages
English (en)
Inventor
王相友
王炳植
蒋水明
吴欣儒
余威龙
王勇军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Tongli New Material Polytron Technologies Inc
Original Assignee
Zhejiang Tongli New Material Polytron Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Tongli New Material Polytron Technologies Inc filed Critical Zhejiang Tongli New Material Polytron Technologies Inc
Priority to CN201910888332.0A priority Critical patent/CN110684276A/zh
Publication of CN110684276A publication Critical patent/CN110684276A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321Phosphates
    • C08K2003/322Ammonium phosphate
    • C08K2003/323Ammonium polyphosphate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/001Conductive additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/10Peculiar tacticity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/10Peculiar tacticity
    • C08L2207/12Syndiotactic polypropylene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/10Peculiar tacticity
    • C08L2207/14Amorphous or atactic polypropylene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了一种聚丙烯基复合材料及其制备方法和应用,属于复合材料及电热领域。该聚丙烯基复合材料包括以下组分:聚丙烯、增韧剂、相容剂、导电填料、阻燃剂、抗氧剂、热稳定剂、润滑剂、白油。其中,相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐和/或聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯;热稳定剂为硬脂酸镧和/或二甲基二巯基乙酸异辛酯锡。本发明通过采用聚丙烯材料作为基体树脂,并将其与导电填料、相容剂、热稳定剂、抗氧化剂等助剂进行复合,可以制得一种能够用作于在安全电压下进行发热使用的聚丙烯基复合材料,其能够在通电后快速升温至设定温度,而且具有高机械强度和高阻燃性等优点。

Description

一种聚丙烯基复合材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及复合材料及电热领域,具体是一种聚丙烯基复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
目前市面上的电热圈往往采用金属材质,由于其需要在220V电压下通电发热,故存在许多安全隐患。另外,金属丝的熔断温度高达1000℃以上,当制品内固态接触器或温控器失效时,电热圈会持续加热,所以极其容易引起塑料外壳、木质品、纺织纤维等物品燃烧,有引发火灾的危险。
相比之下,由于聚丙烯树脂在约110℃时即会软化,其在约150℃时即可流动,当电路系统温控失效时,聚丙烯会持续发热至聚丙烯熔融滴落,从而可以形成断路系统,解决金属电热圈的安全隐患。然而,由于现有聚丙烯材料存在阻燃效果较差,而且还不易进行通电升温,因此,还需要对聚丙烯材料进行研究改进,以便于应用在电热领域中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚丙烯基复合材料及其制备方法和应用,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
一种聚丙烯基复合材料,包括以下按照重量份计的组分:聚丙烯30~85份、增韧剂1~20份、相容剂1~20份、导电填料1~30份、阻燃剂1~30份、抗氧剂0.1~2份、热稳定剂0.1~2份、润滑剂0.1~2份、白油0.1~2份;所述的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐和/或聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯;所述的热稳定剂为硬脂酸镧和/或二甲基二巯基乙酸异辛酯锡。
本发明实施例采用的一种优选方案,所述的聚丙烯基复合材料包括以下按照重量份计的组分:聚丙烯50~62份、增韧剂6~14份、相容剂3~9份、导电填料6~14份、阻燃剂15~25份、抗氧剂0.1~1份、热稳定剂0.1~1份、润滑剂0.1~1份、白油0.1~1份。
本发明实施例采用的另一种优选方案,所述的聚丙烯基复合材料包括以下按照重量份计的组分:聚丙烯55份、增韧剂10份、相容剂5份、导电填料12份、阻燃剂16份、抗氧剂0.5份、热稳定剂0.5份、润滑剂0.5份、白油0.5份。
本发明实施例采用的另一种优选方案,所述的聚丙烯为等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯中的一种或多种;优选的,所述的聚丙烯为等规聚丙烯。
本发明实施例采用的另一种优选方案,所述的增韧剂为热塑性聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、三元乙丙橡胶和线性低密度聚乙烯中的一种或多种。
本发明实施例采用的另一种优选方案,所述的导电填料为炭黑、石墨烯、碳纳米管和碳纤维中的一种或多种。
本发明实施例采用的另一种优选方案,所述的阻燃剂为四溴双酚A、聚磷酸铵、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺和三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或多种。
本发明实施例采用的另一种优选方案,所述的抗氧剂为茶多酚、植酸、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或多种。
本发明实施例采用的另一种优选方案,所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌和蒙坦蜡中的一种或多种。
本发明实施例还提供了一种上述聚丙烯基复合材料的制备方法,其包括以下步骤:
S1、按照上述重量份称取各组分,备用;
S2、将上述称取的聚丙烯、增韧剂、相容剂先置于密炼机中,然后往密炼机中加入上述称取的阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂、润滑剂和白油,进行密炼处理,得到混合料;其中,密炼机的转速为10~40rpm,密炼周期为2~20min;
S3、将上述混合料进行破碎后,再将破碎后的混合料加入到挤出机中进行熔融挤出;接着,将熔融挤出的物料经牵引切粒后,得到共混粒料;其中,挤出机为双螺杆挤出机,挤出机的参数为:一区温度170~190℃,二区温度180~200℃,三区温度185~205℃,四区温度190~210℃,五区温度195~215℃,六区温度200~220℃,七区温度205~225℃,八区温度200~220℃,九区温度200~220℃,机头温度200~215℃,转速为50~350rpm;
S4、将上述共混粒料经注塑成型后,得到所述的聚丙烯基复合材料;其中注塑温度为210~220℃。
本发明实施例还提供了一种上述聚丙烯基复合材料在电发热领域中的应用。
与现有技术相比,本发明实施例的有益效果是:
(1)本发明实施例通过采用广泛使用的聚丙烯材料作为基体树脂,并将其与碳纳米管、石墨烯等导电填料进行复合,以及借助相容剂、热稳定剂、抗氧化剂等助剂,可以制备出一种能够用作于在安全电压(≤36V)下使用的电发热材料的聚丙烯基复合材料,其具有高机械强度、高导热性、高阻燃性等优点,以及能够在通电后快速升温至设定温度。另外,本发明实施例通过添加热稳定剂、抗氧化剂可以减少聚丙烯在熔融挤出加工过程中热氧降解,从而可以减少聚丙烯分子量的损失。
(2)本发明实施例制得的聚丙烯基复合材料的应用前景巨大,其可广泛地应用于电热领域,譬如可以将该聚丙烯基复合材料应用在汽车用加热坐垫(可在车载USB通电下即可快速、安全加热)、车用密封条(可快速升温解冻)、电热马桶盖、家用、商用、汽车用装饰品、电热毯、暖手表等产品。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明的是,下述实施例中所采用的各组分均为市售产品。
本发明实施例提供了如下方案:
一种聚丙烯基复合材料,包括以下组分:聚丙烯、增韧剂、相容剂、导电填料、阻燃剂、抗氧剂、热稳定剂、润滑剂、白油;所述的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐和/或聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯;所述的热稳定剂为硬脂酸镧和/或二甲基二巯基乙酸异辛酯锡;所述的聚丙烯为等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯中的一种或多种;所述的增韧剂为热塑性聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、三元乙丙橡胶和线性低密度聚乙烯中的一种或多种;所述的导电填料为炭黑、石墨烯、碳纳米管和碳纤维中的一种或多种;所述的阻燃剂为四溴双酚A、聚磷酸铵、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺和三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或多种;所述的抗氧剂为茶多酚、植酸、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或多种;所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌和蒙坦蜡中的一种或多种。具体的实施方式如下实施例1-8:
实施例1
该实施例提供了一种聚丙烯基复合材料,该聚丙烯基复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、称取聚丙烯540g、热塑性聚氨酯100g、聚丙烯接枝马来酸酐50g、碳纳米管70g、四溴双酚A 210g、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯5g、硬脂酸镧5g、硬脂酸5g、白油5g,备用;其中,聚丙烯为等规聚丙烯;另外,聚丙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯接枝马来酸酐、碳纳米管和四溴双酚A在称取前需要先进行真空干燥处理12h。
S2、先将上述称取的聚丙烯、塑性聚氨酯、聚丙烯接枝马来酸酐先置于密炼机中,然后往密炼机中加入上述称取的其他组分,进行密炼处理,得到混合料;其中,密炼机的转速为20rpm,密炼周期为10min。
S3、将上述混合料进行破碎后,再将破碎后的混合料加入到挤出机中进行熔融挤出;接着,将熔融挤出的物料经牵引切粒后,得到共混粒料;其中,挤出机为双螺杆挤出机,挤出机的参数为:一区温度170℃,二区温度180℃,三区温度185℃,四区温度190℃,五区温度195℃,六区温度200℃,七区温度205℃,八区温度210℃,九区温度210℃,机头温度200℃,转速为250rpm。
S4、将上述共混粒料经注塑成型后,得到所述的聚丙烯基复合材料,其中注塑温度为210℃。
实施例2
该实施例提供了一种聚丙烯基复合材料,该聚丙烯基复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、称取聚丙烯540g、乙烯-醋酸乙烯共聚物120g、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯90g、石墨烯60g、聚磷酸铵170g、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯5g、硬脂酸镧5g、硬脂酸锌5g、白油5g,备用;其中,聚丙烯为等规聚丙烯和间规聚丙烯混合物;另外,聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、石墨烯和聚磷酸铵在称取前需要先进行真空干燥处理12h。
S2、先将上述称取的聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯先置于密炼机中,然后往密炼机中加入上述称取的其他组分,进行密炼处理,得到混合料;其中,密炼机的转速为25rpm,密炼周期为8min。
S3、将上述混合料进行破碎后,再将破碎后的混合料加入到挤出机中进行熔融挤出;接着,将熔融挤出的物料经牵引切粒后,得到共混粒料;其中,挤出机为双螺杆挤出机,挤出机的参数为:一区温度180℃,二区温度190℃,三区温度195℃,四区温度200℃,五区温度205℃,六区温度210℃,七区温度215℃,八区温度210℃,九区温度210℃,机头温度205℃,转速为200rpm。
S4、将上述共混粒料经注塑成型后,得到所述的聚丙烯基复合材料,其中注塑温度为200℃。
实施例3
该实施例提供了一种聚丙烯基复合材料,该聚丙烯基复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、称取聚丙烯530g、三元乙丙橡胶140g、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯70g、石墨烯40g、碳纳米管40g、磷酸三甲苯酯160g、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯5g、硬脂酸镧5g、蒙坦蜡5g、白油5g,备用;其中,聚丙烯为等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯混合物;另外,聚丙烯、三元乙丙橡胶、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、石墨烯、碳纳米管、磷酸三甲苯酯在称取前需要先进行真空干燥处理12h。
S2、先将上述称取的聚丙烯、三元乙丙橡胶、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯先置于密炼机中,然后往密炼机中加入上述称取的其他组分,进行密炼处理,得到混合料;其中,密炼机的转速为30rpm,密炼周期为8min。
S3、将上述混合料进行破碎后,再将破碎后的混合料加入到挤出机中进行熔融挤出;接着,将熔融挤出的物料经牵引切粒后,得到共混粒料;其中,挤出机为双螺杆挤出机,挤出机的参数为:一区温度190℃,二区温度200℃,三区温度205℃,四区温度210℃,五区温度215℃,六区温度220℃,七区温度225℃,八区温度220℃,九区温度220℃,机头温度215℃,转速为250rpm。
S4、将上述共混粒料经注塑成型后,得到所述的聚丙烯基复合材料,其中注塑温度为210℃。
实施例4
该实施例提供了一种聚丙烯基复合材料,该聚丙烯基复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、称取聚丙烯500g、线性低密度聚乙烯100g、聚丙烯接枝马来酸酐70g、炭黑140g、三聚氰胺170g、茶多酚5g、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡5g、硬脂酸5g、白油5g,备用;其中,聚丙烯为无规聚丙烯;另外,聚丙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐、炭黑、三聚氰胺在称取前需要先进行真空干燥处理12h。
S2、先将上述称取的聚丙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯接枝马来酸酐先置于密炼机中,然后往密炼机中加入上述称取的其他组分,进行密炼处理,得到混合料;其中,密炼机的转速为25rpm,密炼周期为8min。
S3、将上述混合料进行破碎后,再将破碎后的混合料加入到挤出机中进行熔融挤出;接着,将熔融挤出的物料经牵引切粒后,得到共混粒料;其中,挤出机为双螺杆挤出机,挤出机的参数为:一区温度187℃,二区温度197℃,三区温度202℃,四区温度207℃,五区温度212℃,六区温度217℃,七区温度222℃,八区温度217℃,九区温度217℃,机头温度212℃,转速为230rpm。
S4、将上述共混粒料经注塑成型后,得到所述的聚丙烯基复合材料,其中注塑温度为200℃。
实施例5
该实施例提供了一种聚丙烯基复合材料,该聚丙烯基复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、称取聚丙烯620g、热塑性聚氨酯60g、聚丙烯接枝马来酸酐70g、碳纤维80g、四溴双酚A150g、茶多酚5g、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡5g、硬脂酸5g、白油5g,备用;其中,聚丙烯为等规聚丙烯和无规聚丙烯混合物;另外,聚丙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯接枝马来酸酐、碳纤维、四溴双酚A在称取前需要先进行真空干燥处理12h。
S2、先将上述称取的聚丙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯接枝马来酸酐先置于密炼机中,然后往密炼机中加入上述称取的其他组分,进行密炼处理,得到混合料;其中,密炼机的转速为25rpm,密炼周期为10min。
S3、将上述混合料进行破碎后,再将破碎后的混合料加入到挤出机中进行熔融挤出;接着,将熔融挤出的物料经牵引切粒后,得到共混粒料;其中,挤出机为双螺杆挤出机,挤出机的参数为:一区温度187℃,二区温度197℃,三区温度202℃,四区温度207℃,五区温度212℃,六区温度217℃,七区温度222℃,八区温度217℃,九区温度217℃,机头温度212℃,转速为230rpm。
S4、将上述共混粒料经注塑成型后,得到所述的聚丙烯基复合材料,其中注塑温度为200℃。
实施例6
该实施例提供了一种聚丙烯基复合材料,该聚丙烯基复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、称取聚丙烯300g、热塑性聚氨酯100g、乙烯-醋酸乙烯共聚物50g、三元乙丙橡胶50g、聚丙烯接枝马来酸酐100g、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯100g、炭黑50g、石墨烯150g、碳纤维50g、四溴双酚A100g、三聚氰胺100g、三聚氰胺聚磷酸盐100g、茶多酚5g、植酸5g、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯5g、硬脂酸镧10g、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡10g、硬脂酸5g、硬脂酸锌5g、蒙坦蜡10g、白油20g,备用;其中,聚丙烯为间规聚丙烯;另外,聚丙烯、热塑性聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、三元乙丙橡胶、聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、炭黑、石墨烯、碳纤维、四溴双酚A、三聚氰胺和三聚氰胺聚磷酸盐在称取前需要先进行真空干燥处理12h。
S2、先将上述称取的聚丙烯、热塑性聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、三元乙丙橡胶、聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯先置于密炼机中,然后往密炼机中加入上述称取的其他组分,进行密炼处理,得到混合料;其中,密炼机的转速为40rpm,密炼周期为2min。
S3、将上述混合料进行破碎后,再将破碎后的混合料加入到挤出机中进行熔融挤出;接着,将熔融挤出的物料经牵引切粒后,得到共混粒料;其中,挤出机为双螺杆挤出机,挤出机的参数为:一区温度187℃,二区温度197℃,三区温度202℃,四区温度207℃,五区温度212℃,六区温度217℃,七区温度222℃,八区温度217℃,九区温度217℃,机头温度212℃,转速为50rpm。
S4、将上述共混粒料经注塑成型后,得到所述的聚丙烯基复合材料,其中注塑温度为210℃。
实施例7
该实施例提供了一种聚丙烯基复合材料,该聚丙烯基复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、称取聚丙烯850g、热塑性聚氨酯10g、聚丙烯接枝马来酸酐10g、碳纤维10g、四溴双酚A10g、茶多酚1g、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡1g、硬脂酸1g、白油1g,备用;其中,聚丙烯为等规聚丙烯和无规聚丙烯混合物;另外,聚丙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯接枝马来酸酐、碳纤维、四溴双酚A在称取前需要先进行真空干燥处理12h。
S2、先将上述称取的聚丙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯接枝马来酸酐先置于密炼机中,然后往密炼机中加入上述称取的其他组分,进行密炼处理,得到混合料;其中,密炼机的转速为10rpm,密炼周期为20min。
S3、将上述混合料进行破碎后,再将破碎后的混合料加入到挤出机中进行熔融挤出;接着,将熔融挤出的物料经牵引切粒后,得到共混粒料;其中,挤出机为双螺杆挤出机,挤出机的参数为:一区温度187℃,二区温度197℃,三区温度202℃,四区温度207℃,五区温度212℃,六区温度217℃,七区温度222℃,八区温度217℃,九区温度217℃,机头温度212℃,转速为350rpm。
S4、将上述共混粒料经注塑成型后,得到所述的聚丙烯基复合材料,其中注塑温度为200℃。
实施例8
该实施例提供了一种聚丙烯基复合材料,该聚丙烯基复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1、称取聚丙烯700g、热塑性聚氨酯60g、聚丙烯接枝马来酸酐30g、碳纤维60g、四溴双酚A 250g、茶多酚10g、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡10g、硬脂酸10g、白油10g,备用;其中,聚丙烯为等规聚丙烯和无规聚丙烯混合物;另外,聚丙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯接枝马来酸酐、碳纤维、四溴双酚A在称取前需要先进行真空干燥处理12h。
S2、先将上述称取的聚丙烯、热塑性聚氨酯、聚丙烯接枝马来酸酐先置于密炼机中,然后往密炼机中加入上述称取的其他组分,进行密炼处理,得到混合料;其中,密炼机的转速为10rpm,密炼周期为20min。
S3、将上述混合料进行破碎后,再将破碎后的混合料加入到挤出机中进行熔融挤出;接着,将熔融挤出的物料经牵引切粒后,得到共混粒料;其中,挤出机为双螺杆挤出机,挤出机的参数为:一区温度187℃,二区温度197℃,三区温度202℃,四区温度207℃,五区温度212℃,六区温度217℃,七区温度222℃,八区温度217℃,九区温度217℃,机头温度212℃,转速为350rpm。
S4、将上述共混粒料经注塑成型后,得到所述的聚丙烯基复合材料,其中注塑温度为200℃。
按照上述实施例1-5的制备方法分别将得到的共混粒料注塑成标准样条,得到5组标准样条;将5组标准样条分别按照GB/T1040.2-2006标准在CMT4104电子万能试验机上进行拉伸强度测试,拉伸速度为50mm/min;将5组标准样条分别按照GB/T1043-2008标准在摆锤冲击试验机上测试简支梁缺口冲击强度测试;将5组标准样条分别按照标准GB/T 2408-2008阻燃等级测试,各项目测试结果见下表1。
表1
Figure BDA0002207984820000101
从上表1可以看到,本发明实施例制得的聚丙烯基复合材料具有较高的机械强度以及较高的阻燃性能。
另外,按照上述实施例1-5的制备方法分别将得到的共混粒料注塑成发热样品板,样品板尺寸为160mm×30mm×3mm,得到5组样品板;将5组样品板分别在温度为23℃、湿度为50%的室内环境下放置30min以上,然后在样品板两端施加不同的额定电压(24V,30V,36V),同时测试样品板表面温度升至40℃的时间,其测试结果见下表2。
表2
Figure BDA0002207984820000102
Figure BDA0002207984820000111
从上表2可以看到,本发明实施例制得的聚丙烯基复合材料在安全电压(≤36V)下进行通电后,可以快速升温至设定温度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种聚丙烯基复合材料,其特征在于,包括以下按照重量份计的组分:聚丙烯30~85份、增韧剂1~20份、相容剂1~20份、导电填料1~30份、阻燃剂1~30份、抗氧剂0.1~2份、热稳定剂0.1~2份、润滑剂0.1~2份、白油0.1~2份;所述的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐和/或聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯;所述的热稳定剂为硬脂酸镧和/或二甲基二巯基乙酸异辛酯锡。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯基复合材料,其特征在于,所述的聚丙烯基复合材料包括以下按照重量份计的组分:聚丙烯50~62份、增韧剂6~14份、相容剂3~9份、导电填料6~14份、阻燃剂15~25份、抗氧剂0.1~1份、热稳定剂0.1~1份、润滑剂0.1~1份、白油0.1~1份。
3.根据权利要求2所述的一种聚丙烯基复合材料,其特征在于,所述的聚丙烯基复合材料包括以下按照重量份计的组分:聚丙烯55份、增韧剂10份、相容剂5份、导电填料12份、阻燃剂16份、抗氧剂0.5份、热稳定剂0.5份、润滑剂0.5份、白油0.5份。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的一种聚丙烯基复合材料,其特征在于,所述的增韧剂为热塑性聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、三元乙丙橡胶和线性低密度聚乙烯中的一种或多种。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的一种聚丙烯基复合材料,其特征在于,所述的导电填料为炭黑、石墨烯、碳纳米管和碳纤维中的一种或多种。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的一种聚丙烯基复合材料,其特征在于,所述的阻燃剂为四溴双酚A、聚磷酸铵、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺和三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或多种。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的一种聚丙烯基复合材料,其特征在于,所述的抗氧剂为茶多酚、植酸、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或多种。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的一种聚丙烯基复合材料,其特征在于,所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌和蒙坦蜡中的一种或多种。
9.一种如权利要求1~8中任一项所述的聚丙烯基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、按照上述重量份称取各组分,备用;
S2、将上述称取的聚丙烯、增韧剂、相容剂先置于密炼机中,然后往密炼机中加入上述称取的阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂、润滑剂和白油,进行密炼处理,得到混合料;
S3、将上述混合料进行破碎后,再将破碎后的混合料加入到挤出机中进行熔融挤出;接着,将熔融挤出的物料经牵引切粒后,得到共混粒料;
S4、将上述共混粒料经注塑成型后,得到所述的聚丙烯基复合材料。
10.一种如权利要求1~8中任一项所述的聚丙烯基复合材料在电发热领域中的应用。
CN201910888332.0A 2019-09-19 2019-09-19 一种聚丙烯基复合材料及其制备方法和应用 Pending CN110684276A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910888332.0A CN110684276A (zh) 2019-09-19 2019-09-19 一种聚丙烯基复合材料及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910888332.0A CN110684276A (zh) 2019-09-19 2019-09-19 一种聚丙烯基复合材料及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110684276A true CN110684276A (zh) 2020-01-14

Family

ID=69109592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910888332.0A Pending CN110684276A (zh) 2019-09-19 2019-09-19 一种聚丙烯基复合材料及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110684276A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111675854A (zh) * 2020-07-01 2020-09-18 北京理工大学珠海学院 一种聚氨酯增韧聚丙烯复合材料及其制备与检测方法
CN113845730A (zh) * 2020-06-26 2021-12-28 汉达精密电子(昆山)有限公司 一种无卤阻燃导电材料
CN114644793A (zh) * 2022-03-07 2022-06-21 江苏金发科技新材料有限公司 一种高韧电磁屏蔽聚丙烯复合材料及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102585348A (zh) * 2011-01-06 2012-07-18 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种增韧导电材料及其制备方法
CN104177709A (zh) * 2013-05-20 2014-12-03 常熟卡斯玛因厨具有限公司 无卤阻燃的导电聚丙烯复合材料
WO2019069141A1 (en) * 2017-10-05 2019-04-11 National Industrialization Company (Tasnee) ELECTRICALLY CONDUCTIVE POLYPROPYLENE AND POLYETHYLENE COMPOSITE MATERIALS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102585348A (zh) * 2011-01-06 2012-07-18 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种增韧导电材料及其制备方法
CN104177709A (zh) * 2013-05-20 2014-12-03 常熟卡斯玛因厨具有限公司 无卤阻燃的导电聚丙烯复合材料
WO2019069141A1 (en) * 2017-10-05 2019-04-11 National Industrialization Company (Tasnee) ELECTRICALLY CONDUCTIVE POLYPROPYLENE AND POLYETHYLENE COMPOSITE MATERIALS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈福江: "《电热元件与器具技术应用及实践》", 30 September 2017, 东北大学出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113845730A (zh) * 2020-06-26 2021-12-28 汉达精密电子(昆山)有限公司 一种无卤阻燃导电材料
CN111675854A (zh) * 2020-07-01 2020-09-18 北京理工大学珠海学院 一种聚氨酯增韧聚丙烯复合材料及其制备与检测方法
CN114644793A (zh) * 2022-03-07 2022-06-21 江苏金发科技新材料有限公司 一种高韧电磁屏蔽聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN114644793B (zh) * 2022-03-07 2023-05-05 江苏金发科技新材料有限公司 一种高韧电磁屏蔽聚丙烯复合材料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110684276A (zh) 一种聚丙烯基复合材料及其制备方法和应用
CN102660108B (zh) 一种耐候性辐照交联电缆料
CN112250935B (zh) 一种高阻燃等级低烟无卤材料及其制备方法和应用
CN101875761B (zh) 一种阻燃增强pet材料及其制备方法
CN102585378B (zh) 一种高耐热玻纤增强无卤阻燃聚丙烯及其生产方法
JP2016533623A (ja) 125℃照射架橋epcv太陽光発電システム用ゼロハロゲンケーブル絶縁材及びその製造方法
CN103131084B (zh) 一种无卤阻燃永久抗静电聚丙烯复合材料及制备方法
CN107903496B (zh) 一种具有低气味及针焰性能的阻燃聚丙烯材料及其制备方法
CN110903538A (zh) 90℃耐开裂耐湿阻燃聚乙烯电缆料及其制备方法
CN103333406A (zh) 一种改性膨胀阻燃聚丙烯组合物及其制备方法
CN103467850A (zh) 一种无卤阻燃型聚丙烯组合物及其制备方法
CN109627568A (zh) 聚烯烃电缆护套料及其制备方法
CN105348630A (zh) 一种电线电缆用高氧指数、强自熄性热塑性无卤低烟阻燃材料及其制备方法
CN108948476A (zh) 一种无卤阻燃聚乙烯材料及其制备方法
CN106867080B (zh) 一种滚塑专用阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法
CN112592523A (zh) 一种防静电复合木塑材料及其制备方法
CN111621088A (zh) 一种导电聚丙烯材料及其制备方法
CN103205017A (zh) 一种无卤阻燃剂以及无卤阻燃pbt复合材料的制备方法
CN110760123A (zh) 一种高炭黑耐电痕硅烷交联聚乙烯绝缘材料及其制备方法
CN106995559A (zh) 一种ul94‑5va级的高gwit增强聚丙烯组合物及其制备方法
CN113462067A (zh) 无卤阻燃eva电缆料复合材料及其制备方法
CN102516621B (zh) 聚乙烯基热塑性弹性体及其制备方法和复合塑料
CN109206877A (zh) 一种低烟密度、高氧指数、低气味车用阻燃pc/abs复合材料及其制备方法
CN107541004B (zh) 一种抗负荷耐疲劳型tpe热塑性弹性体及其制备方法
CN101891916A (zh) 交联电缆导体用过氧化物交联型半导电屏蔽料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200114

RJ01 Rejection of invention patent application after publication