[发明专利]一种纳米导电阻燃功能母粒新材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种纳米阻燃导电功能母粒新材料及其制备方法，包括以下质量份的组份：纳米预分散导电浆组份3‑10份、阻燃剂组份65‑80份、载体组份10‑20份、功能助剂组份5‑10份。本发明还涉及一种纳米阻燃导电功能母粒新材料的制备方法，包括纳米预分散导电浆组份制备步骤，熔融改性，磨面切粒成型步骤。本发明制备的纳米导电阻燃功能母粒与聚合物共混使用，可赋予材料导电、阻燃双重功能，本技术产品具备协同效应，功能效率高、添加比例小、材料物性良好、使用方便等优点。

技术领域

本发明属于纳米材料技术应用和高分子新材料技术领域，具体涉及一种纳米导电阻燃功能母粒新材料及其制备方法。

背景技术

在多种工业领域，兼具导电与阻燃功能的复合材料应用广泛，大量用于矿井场所设备部件、危险气体输送管道、电磁波屏蔽薄膜、自限温度加热和过载保护部件、压敏导电胶等多种领域。

相关导电和阻燃双重功能的新材料研发明显滞后。专利CN202010536985.5中介绍了一种高阻燃性导电复合材料，采用改性氧化石墨烯作为导电材料，但分散效果较差。文献聚丙烯/石墨复合材料的导电与阻燃性能研究中，采用了以膨胀石墨为填料、聚丙烯为基体的兼具导电与阻燃性能的复合材料，但是总添加量较大，会严重恶化材料机械性能。文献中也有采用预分散剂对阻燃剂进行表面预处理的报道。CN101560313A，公开其配方中含有硅烷和钛酸酯类偶联剂。CN105504519A公开了一种用钛酸酯偶联剂包覆处理的无卤阻燃剂。但是并未公开如何进行表面处理。

现有聚合物导电阻燃解决方案多数采用的是分别添加阻燃母粒与导电母粒，以求达到功能累加的目的，但是实际生产中存在两种材料协同效果差，甚至出现性能对抗；总添加比例过高，导致聚合物物性恶化、成本上升；在常规设备上加工时容易生产塑化分散不良、工艺批次稳定性差等问题。

发明内容

为解决上述问题，实现材料的阻燃与导电双重复合功能，本发明提出一种高效的纳米导电阻燃功能母粒新材料及其制备方法。

本发明涉及一种纳米阻燃导电功能母粒新材料及其制备方法，包括以下质量份的组份：纳米预分散导电浆组份3-10份、阻燃剂组份65-80份、载体组份10-20份、功能助剂组份5-10份。同时还涉及一种纳米阻燃导电功能母粒新材料的制备方法，包括纳米预分散导电浆组份制备步骤，熔融改性，磨面切粒成型步骤。本发明的目的在于提供一种具有赋予聚合物导电功能和阻燃功能的母粒及其制备方法。

本发明的技术方案：

一种纳米阻燃导电功能母粒新材料及其制备方法，包括以下质量份的组份：纳米预分散导电浆组份3-10份、阻燃剂组份65-75份、载体组份10-20份、功能助剂组份5-10份；

所述纳米预分散导电浆组份包括：分散溶剂、稳定剂和导电纳米材料；

所述分散溶剂、稳定剂和导电纳米材料组份的质量比为60-80：10-20：2-5。

优选的，所述分散剂溶液为聚乙二醇和石蜡矿物油的组合物，质量比为20-40：60-80；

所述稳定剂为高度支化结构的聚酰胺-胺（PAMAM），其中含有-NH₂、-OH、-COOCH₃至少2个以上官能团，能够与偶联剂发生接枝交联反应。

优选的，所述纳米预分散导电浆组份中的导电纳米材料为单壁碳纳米管，其中纳米材料的粒径为10-50nm。

优选的，所述导电纳米材料组份占纳米预分散导电浆组份总质量组份的2-5%。

优选的，所述阻燃剂组份包括但不仅限于卤锑复合体系、磷氮复合体系或镁铝体复合系阻燃剂或其阻燃剂母粒。

优选的，所述载体组份为聚乙烯、聚丙烯、乙烯辛烯、乙烯醋酸乙烯的一种或多种组合物。

优选的，所述功能助剂组份包括抗氧剂、润滑剂和偶联剂，质量比为0.3-0.8：1-3：1-2.5；