离火自熄且可导电导热的阻燃塑料合金及其制备方法与流程

文档序号:17085032发布日期:2019-03-09 00:51阅读:242来源:国知局
本发明涉及一种高分子聚合物及其制备方法,尤其涉及一种离火自熄且可导电导热的阻燃塑料合金及其制备方法。
背景技术
:各种各样的阻燃塑料合金材料已用于生活的方方面面,包括运输工具的内装饰、各类电器的屏蔽材料和包装袋等。这样的塑料合金材料除了具有适当的电性能,还必须大幅保留它们的初始性能,以在多年的使用中具有有效的使用性能,并严格满足国家安全标准的要求。阻燃剂是在抑制或抵抗火势蔓延的聚合物中使用的化学品。含有卤族元素的部分化合物首先被发现可以提高聚合物的阻燃性。但含卤化合物的生产过程伴有较为严重的污染,因此随着环保标准的提升,产能和价格均出现了较大的限制。随后,一种不含卤素的膨胀型无机填料,例如羟基化合物,开始被作为阻燃剂添加到塑料合金中。上述填料在200至600℃的温度下吸热膨胀并发生分解,释放出惰性气体,通过降低燃烧部位的温度、隔绝氧气而实现阻燃。但为了实现高级别的阻燃效果,必须使用大量填料才能满足要求,由此带来的缺点是塑料合金的加工性和机械性能严重下降。此外,在塑料合金中添加磷或含磷的化合物也可以实现高阻燃性。然而,上述磷或含磷的化合物易发生自燃或具有极强的吸水性,且吸水后摩擦系数急剧下降,加工性能较差,长期以来无法被大量应用于阻燃塑料合金的生产。更进一步,上述含有磷或含磷化合物的阻燃塑料合金,在起火-熄灭过程中会出现明显的滴落现象,不能满足较为严格的阻燃要求。随着电气技术的发展,在一些应用场景中,部分电气部件要求材料同时具备导电、导热的特性,以实现静电屏蔽和散热的需求,同时需要离火自熄的阻燃等级以满足安全要求。但截止目前,无论以何种形式进行改性,在同一高分子材料上同时具有导电、导热和离火自熄的阻燃特性的技术手段及产品尚未见报道。cn201010576777.4公开了一种pvc-abs-eva材料及其制备方法,其公开的材料不具备导电、导热特性,也不具备阻燃效果。cn200910058605.5公开了一种低电阻导电塑料的制备方法,其公开的材料不具备导热特性和阻燃效果。cn201410506348.8公开了一种导热塑料及其制备方法,其公开的材料不具备导电特性。技术实现要素:本发明的目的是为解决目前同一高分子材料上不能同时具有导电、导热和离火自熄阻燃特性的技术问题。为了解决上述技术问题,第一方面,本发明提供一种离火自熄且可导电导热的阻燃塑料合金,包括如下组分:所述阻燃塑料合金的体积电阻率为1000ωm-10000ωm;导热系数为3-5w/mk;阻燃等级为离火自熄。进一步地,所述丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中丁二烯的含量为22-24wt%。进一步地,所述丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物的熔体质量流动速率在5kg及200℃条件下为0.5-9g/10min。进一步地,所述聚氯乙烯为经悬浮法聚合而成的疏松型聚氯乙烯,聚合度为700-720。进一步地,所述石墨为鳞片型石墨,粒径为100-150μm。进一步地,所述氮化铝为六方氮化铝,粒径为6-8μm。进一步地,所述硫醇有机锡是质量比为20:80的硫醇一甲基锡和硫醇二甲基锡的混合物。第二方面,本发明提供一种离火自熄且可导电导热的阻燃塑料合金的制备方法,采用第一方面中的组分及配比,包括如下步骤:8、离火自熄且可导电导热的阻燃塑料合金的制备方法,其特征在于,采用第一方面中的组分及配比,包括如下步骤:(1)将聚氯乙烯置于混合机中慢速搅拌,并缓缓加入硫醇有机锡;(2)保持低速混合,并依次将石墨、氮化铝、金属氧化物和丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物加入步骤(1)形成的混合物中,充分混合均匀;(3)将步骤(2)形成的混合物投入同向平行双螺杆挤出机中进行挤出造粒加工,即获得所述离火自熄且可导电导热的阻燃塑料合金。进一步地,所述同向平行双螺杆挤出机的长径比为44:1。进一步地,所述挤出造粒加工的温度为130-180℃。本发明的阻燃塑料合金同时具有优异的导电性、导热性和离火自熄的阻燃性;流动性好,易于成型,适用于注塑、挤出等工艺,对环境友好,可以广泛使用于各类场景中。具体实施方式现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明,本发明的应用并不局限于下面的实施例,对本发明所做的任何形式上的变通都将落入本发明的保护范围。实施例1:一种离火自熄且可导电导热的阻燃塑料合金,包含以下组分:组分名称质量百分比(%)丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物20sg-8型聚氯乙烯45磷片石墨20六方氮化铝7硫醇有机锡3氧化铝5依次将sg-8型聚氯乙烯、硫醇有机锡、磷片石墨、六方氮化铝、氧化铝和丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物加入混合机中,保持200rpm的转速,混合10min,获得均匀的混合物;将上述混合物经同向平行双螺杆挤出机进行挤出造粒。加工温度为130-180℃。上述材料经测,体积电阻为3056ωm,导热系数为4.3w/mk,同时达到ul-94测试标准定义的离火自熄阻燃等级。实施例2:一种离火自熄且可导电导热的阻燃塑料合金,包含以下组分:依次将sg-8型聚氯乙烯、硫醇有机锡、磷片石墨、六方氮化铝、氧化铝、丙烯晴-苯乙烯共聚物和丁烯橡胶加入混合机中,保持180rpm的转速,混合15min,获得均匀的混合物;将上述混合物经同向平行双螺杆挤出机进行挤出造粒。加工温度为130-180℃。上述材料经测,体积电阻为8187ωm,导热系数为2.9w/mk,同时达到ul-94测试标准定义的离火自熄阻燃等级。实施例3:一种离火自熄且可导电导热的阻燃塑料合金,包含以下组分:组分名称质量百分比(%)丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物19sg-8型聚氯乙烯44磷片石墨22六方氮化铝7硫醇有机锡3氧化铝5依次将sg-8型聚氯乙烯、硫醇有机锡、磷片石墨、六方氮化铝、氧化铝和丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物加入混合机中,保持200rpm的转速,混合10min,获得均匀的混合物;将上述混合物经同向平行双螺杆挤出机进行挤出造粒。加工温度为130-180℃。上述材料经测,体积电阻为1056ωm,导热系数为3.7w/mk,同时达到ul-94测试标准定义的离火自熄阻燃等级。实施例4:一种离火自熄且可导电导热的阻燃塑料合金,包含以下组分:组分名称质量百分比(%)丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物19sg-8型聚氯乙烯44磷片石墨20六方氮化铝9硫醇有机锡3氧化铝5依次将sg-8型聚氯乙烯、硫醇有机锡、磷片石墨、六方氮化铝、氧化铝和丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物加入混合机中,保持200rpm的转速,混合10min,获得均匀的混合物;将上述混合物经同向平行双螺杆挤出机进行挤出造粒。加工温度为130-180℃。上述材料经测,体积电阻为7566ωm,导热系数为4.9w/mk,同时达到ul-94测试标准定义的离火自熄阻燃等级。以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。当前第1页12
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