[发明专利]一种聚丙烯基复合材料及其制备方法和应用

说明书

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。

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：