[发明专利]一种碳纳米管作为组合物阻燃抗滴落剂的用途

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料阻燃改性领域，尤其涉及一种碳纳米管作为组合物阻燃抗滴落剂的用途。

背景技术

随着现代科技的发展，人们对聚合物的阻燃要求也越来越严格。很多时候都要求常用塑料（如：聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚酯等材料）可以达到良好的阻燃效果，即UL-94之V0级别或者更高的5V级别。

就目前的聚合物阻燃来说，主要有含卤阻燃、无卤阻燃两大类。在实际研究及应用中，不管是含卤阻燃还是无卤阻燃为了减少主阻燃剂的用量还要达到理想的阻燃效果，往往在聚合物中加入抗滴落剂与主阻燃剂复配使用，这样可以起到较好的阻燃效果。目前抗滴落剂市面上几乎全为聚四氟乙烯型抗滴落剂。

就目前而言，碳纳米管主要是用于制备增强、增韧的塑料基复合材料，导热、导电、抗静电的塑料基复合材料，以及与金属粉和金属化合物（或非金属化合物）混合制备金属基复合材料等。例如：中国专利CN 103173000 A，将碳纳米管用于增强、增韧聚苯醚和尼龙复合材料；中国专利CN 100569851 C，将碳纳米管用于增强、增韧环氧树脂；中国专利CN 100487046 C，将碳纳米管主要用于增韧聚丙烯；中国专利CN 102418164 A，将碳纳米管用于聚砜酰胺中，制备了抗静电聚砜酰胺/碳纳米管复合材料；中国专利CN 102583315 A，将碳纳米管与四氧化三铁进行混合制备复合材料；中国专利CN 102002652 B，将碳纳米管与金属粉进行混合制备复合材料。然本发明将碳纳米管作为抗滴落剂使用，其效果与传统的抗滴落剂（聚四氟乙烯）相比，在相同含量的情况下，其效果比传统的抗滴落剂好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纳米管作为组合物阻燃抗滴落剂的用途，本发明首次提出碳纳米管作为组合物阻燃抗滴落剂使用，可替代传统的抗滴落剂，抗滴落效果显著。

本发明的一种碳纳米管作为组合物阻燃抗滴落剂的用途，所述碳纳米管为表面未有修饰的碳纳米管或者为表面羟基化的碳纳米管或者为表面羧基化的碳纳米管。

所述碳纳米管可以为单壁碳纳米管，其外径1~2纳米、长度在5~30微米、纯度＞90wt%。

所述碳纳米管可以为多壁碳纳米管，其外径＜8纳米、长度在10~30微米、纯度＞98wt%。

所述碳纳米管可以为双壁碳纳米管，其外径2~4纳米、长度在5~15微米、纯度＞60wt%。

所述表面羟基化的碳纳米管的羟基含量在3.8wt%~5.8wt%为佳。

所述表面羧基化的碳纳米管的羧基含量在2.7wt%~3.9wt%为佳。

本发明中，所述组合物中的基体材料为聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。其中，聚酰胺为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺46、聚酰胺1010、聚酰胺612、聚酰胺12、聚酰胺8、聚酰胺9中的一种或几种。

所述组合物中，碳纳米管的用量为组合物基体材料质量的0.1%-1%。

所述组合物中，以组合物基体材料质量为基准，还包括有12wt%~30wt%阻燃剂、0.2wt%~0.5wt%抗氧剂、0.1wt%~0.3wt%润滑剂和0.1wt%~0.3wt%光稳剂，即在制备组合物材料时，可同时加入阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、光稳剂进行挤出造粒。

上述阻燃剂选用十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、四溴双酚A、氯化聚乙烯、三氧化二锑、无卤氮磷阻燃剂的一种或多种。

上述抗氧剂选用四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂168）、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺（抗氧剂1098）、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）中的两种进行复配使用。

上述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺(EBS)。

上述光稳剂为50%受阻胺光稳定剂2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇硬脂酸酯低聚丙烯混合物（UV-3853PP5）和2-（2-羟基-5-叔幸基苯基）苯并三唑（UV-5411）进行1：1复配使用。

本发明的有益效果在于：

1.本发明将碳纳米管作为抗滴落剂，与传统的抗滴落剂---聚四氟乙烯型抗滴落剂相比，抗滴落效果显著提高。