[发明专利]一种低介电、高导热阻燃玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低介电、高导热阻燃玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法，其组成按质量百分数配比为：聚丙烯20～55％、低介电玻璃纤维10～30％、相容剂0～5％、无卤阻燃剂10～20％、导热填料剂0～10％、抗氧剂0.2～1％。通过引入低介电玻纤材料保证保证复合材料良好介电性能，同时玻纤为材料提供良好的力学性能、热稳定性；添加碳化硅为导热填料，有效提高材料的导热系数，避免热量在器件中迅速积累；选用高效受阻酚类和硫代醚类复合抗氧剂、相容剂使所获得的样品具有更优异的耐候性能。本发明的玻纤增强聚丙烯材料具有低介电、高导热和优异的阻燃性等特点，满足电容储能壳体、接线盒和精密电子仪器壳体等零件对材料的需求。

技术领域

本发明涉及高分子材料改性领域，具体地说涉及种低介电、高导热阻燃玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯基介电复合材料具有比重小、耐腐蚀、易加工成型等优点，因而成为目前热控制领域的理想材料，特别是在电气电子领域。为了顺应微电子集成、组装技术的发展，电子元器件的标准要求越来越小型化、精细化、多功能化，从而对功率输出的要求也急剧增加，这无疑会导致电子设备长时间大量地产热，热量在器件中迅速积累，工作温度快速提高，带来了器件无法及时散热、电子设备寿命、可靠性降低的问题。为了提高电子设备的高温可靠性，达到长时高效正常工作的目的，研制出一种低介电损耗、高导热的新型复合材料是有必要的。

低介电玻纤增强聚丙烯材料具有低介电损耗、强度高、耐热性好、成型收缩小等一系列优点，因此它是许多电容储能壳体、接线盒和精密电子仪器壳体等方面应用的理想选择。但玻纤增强聚丙烯材料属于易燃材料，由于玻纤产生“灯芯”效应，，燃烧速度快，同时释放大量的热，使阻燃性能进一步恶化。聚合物介电复合材料在过去几年中已取得很大进展，但随着微电子领域的发展，对介电复合材料散热和阻燃能力的要求越来越高，因此如何研制出一种能及时散热且具有优异阻燃性的低介电高导热阻燃材料成为重点。

发明内容

本发明目的在于提供一种低介电、高导热阻燃玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法，以解决现有技术的上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种低介电、高导热阻燃玻纤增强聚丙烯材料，其组成按质量百分数配比为：

所述的聚丙烯树脂熔指为10-15g/10min。

所述的玻璃纤维为硅烷偶联剂处理过的无碱低介电短切玻纤，介电常数为3.0-5.0HZ(1MHZ)。

所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯接枝马来酸酐或乙烯共聚物接枝物马来酸酐中的一种。

所述的导热填料为碳化硅或氮化硅中的一种。

所述的无卤阻燃剂为高效磷系阻燃剂或氮系阻燃剂中的一种。

上述低介电、高导热阻燃玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按重量配比称取PP、碳化硅、相容剂、阻燃剂及抗氧剂，并放入高速混合机中，常温下搅拌10～30分钟。

(2)将步骤(1)混合后的物料加入到双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的玻璃纤维加入到双螺杆挤出机的侧喂料口，在200～230℃充分塑化混合后挤出、冷却造粒，即得本发明的低介电、高导热阻燃玻纤增强聚丙烯材料。

本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：

(1)本发明采用低介电玻纤材料保证保证复合材料良好介电性能，同时玻纤为材料提供良好的力学性能、热稳定性；

(2)本发明采用碳化硅为导热填料，有效提高材料的导热系数，避免热量在器件中迅速积累，工作温度快速提高；