[发明专利]一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，具体涉及一种导热阻燃聚氯乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

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. 15 W/( m·K)左右的导热系数严重限制了其在传热领域中的应用。

发明内容

本发明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60 s，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0.5-1 wt.%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℃。

本发明采用交联聚氯乙烯、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。本发明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。