[发明专利]一种抗静电导热聚烯烃组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚烯烃组合物，主要由如下组分组成：聚烯烃树脂20～100份、功能填料10～50份、相容剂0.1～5份、添加剂0.1～1份，其中，所述聚烯烃树脂和功能填料的质量比为5～10：1；其中，所述聚烯烃树脂选自聚乙烯、聚丙烯中的一种或几种；所述功能填料为ZnO/纳米氧化硅SBA‑15。本发明结合了聚烯烃优良的电绝缘性、低吸水率、低水蒸气透过率，并通过少量添加功能填料同时实现了抗静电性和高导热性的功能，且成本较低，取得了显著的效果。

技术领域

本发明涉及一种抗静电导热聚烯烃组合物及其制备方法，属于聚烯烃功能性母料技术领域。

背景技术

聚丙烯PP是五大通用塑料之一，其原料来源丰富、价格便宜、易于加工成型、产品综合性能优良，因此得到了广泛应用。PP作为一种半结晶性高分子材料，具有较高的刚度、抗腐蚀性、电绝缘性等优异性能，但是，PP存在如下缺点：(1)PP是高绝缘性材料，体积电阻率达10¹⁶～10¹⁸Ω·cm，表面电阻10¹⁶～10¹⁷Ω，在摩擦、剥离或感应过程中表面会产生大量静电荷，这不仅影响了PP材料的使用和制造，还存在安全隐患；(2)PP的导热系数很低，材料的导热性能也较差。因此，对于聚丙烯的抗静电改性的研究始终是一个热门的方向。

现有技术中，针对PP抗静电改性的方法主要有添加抗静电剂法和添加导电填料法两种；其中，第一种方法需要依赖环境的湿度才可起到抗静电效果，因此应用范围较窄；第二种方法中，目前应用比较成熟的是添加碳系填料，主要是导电炭黑等传统碳系填料；然而，传统碳系填料的最大缺点是本身为黑色，添加量大时，制品颜色可调性差。金属氧化物和导电性云母片也可作为导电填料，金属氧化物可以满足透明、防静电的要求，但其抗静电性能较差，一般需要添加较大的量才能起到抗静电的效果，然而，填料添加量过大会发生分布不均和团聚的问题。

另一方面，随着信息产业高速发展，高散热界面材料的需求量越来越大，特别在电器、微电子领域，由于电子信息领域大量使用热管、集成电路、功率管等元器件，这些信息化产品大都朝着高功率话、高集成化等方向发展，所以新型聚合物复合材料可以大量应用于这些信息化产品的配件上，如产品的包装材料，研制出性能优良的导热绝缘复合材料有着巨大的意义。现有技术中，导热材料主要有3类：(1)金属如Au、Ag、Cu、Fe、Mg、Al等，金属材料虽然导热率很高，但其电绝缘性很差，耐化学腐蚀性很差，笨重且不易加工成型，生产工艺成本高；(2)金属氧化物如Al₂O₃、ZnO、MgO、BeO等、金属氮化物如氮化镁、氮化钙、氮化锶等，这些材料虽然电绝缘性好，但其冲击性能较差，生产工艺成本较高；(3)非金属导热材料如炭黑和石墨等，其虽然导热率较高，但电绝缘性和力学性能较差。

除了上述技术问题之外，还有一个问题一直无法解决：导热材料的添加量问题，若是加的少了，则没有效果或效果较差，若是加的多了，则会出现团聚现象，导致整个母料体系失效，无法使用，这几乎成了本领域急需解决但始终没有解决的难题了。

因此，开发一种新的聚烯烃组合物，使其同时具有良好的抗静电性能和高导热性，显然具有积极的现实意义。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种抗静电导热聚烯烃组合物，使其同时具有良好的抗静电性能和高导热性。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种抗静电导热聚烯烃组合物，以质量份计，主要由如下组分组成：

其中，所述聚烯烃树脂和功能填料的质量比为5～10：1；

其中，所述聚烯烃树脂选自聚乙烯、聚丙烯中的一种或几种；所述功能填料为ZnO/纳米氧化硅SBA-15，其制备方法如下：