一种用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜及其制备方法与流程

文档序号:17447618发布日期:2019-04-17 05:57阅读:307来源:国知局
本发明涉及电热膜
技术领域
,尤其涉及一种用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜及其制备方法。
背景技术
:石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,具有优异的光学、电学、力学特性。石墨烯电热膜正是石墨烯实际应用的发明,是目前所有电采暖系统热转化效率最高的,几乎没有机械能、光能及化学能等形式的能量损失。传统的电热膜中,电热膜封装在两层聚氯乙烯薄膜之间,起到防护的作用。但聚氯乙烯的热稳定性差,在受热条件下易发生分解反应生成氯化氢,同时物理机械性能也迅速下降,影响使用效果。其次聚氯乙烯固然具有阻燃效果,但燃烧时烟密度大且释放出氯化氢、二噁英等有毒气体,危害人体健康,污染环境。而且聚氯乙烯材料还存在着耐冲击性差的缺陷。技术实现要素:因此,针对以上内容,本发明提供一种用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜,改善了现有封装石墨烯电热膜的保护膜热稳定性差、烟密度大、耐冲击性差、不环保的问题。为达到上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:一种用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜,其特征在于,以质量份数计算,包括以下组分:所述阻燃剂由异丙醇胺磷酸盐、乙二胺四丙醇、邻苯二胺按照重量比1.5-2.5:0.5-1.5:1-2组合而成。进一步的改进是:所述弹性体为二元乙丙橡胶、溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯共聚物中的一种或多种。进一步的改进是:所述阻燃协效剂为三氧化二锑、二氧化锆、硫酸钡中的一种或多种。进一步的改进是:所述抗氧化剂为双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、硫代二丙酸双十二烷酯,3,3'-硫代双丙酸双十三烷基酯中的一种或多种。进一步的改进是:所述光稳定剂为4,4'-二羟基二苯甲酮、5-丁基苯并三唑中的一种或两种。进一步的改进是:所述无机填料为膨润土、钛酸钾晶须、硫酸钙、陶瓷微球中的一种或多种。进一步的改进是:所述成核剂由1,3:2,4-二苄叉山梨醇、脱氢枞酸钠盐按照重量比(0.8-1.2):(1.5-2.0)组合而成。本发明还提供了上述一种用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜的制备方法,包括如下步骤:step1:按配方比称取各组分原料,并加入高速混合机中充分混合20-30min,混合温度为85-100℃,处理得到均匀的混合物料;step2:将上述混合物料加入双螺杆挤出机中,其中从加料口到至机头出口各区温度分别为170-190℃、185-200℃、185-200℃、195-205℃、200-210℃、210-220℃,然后经过温度为215-230℃成型模具挤出熔融物料;step3:将上述熔融物料流到温度为25-50℃冷却辊上,冷却定型后经过电晕处理、切边、收卷工序得到用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜。本发明的用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜的制备方法所采用的高速混合机、双螺杆挤出机均为现在的公知设备。通过采用前述技术方案,本发明的有益效果是:(1)采用了异丙醇胺磷酸盐-乙二胺四丙醇-邻苯二胺复配体系的阻燃剂,当聚丙烯膜燃烧时异丙醇胺磷酸盐与乙二胺四丙醇脱水炭化,粘稠的炭化产物在水蒸气、邻苯二胺释放的气体及小分子挥发物的作用下膨胀,形成微孔炭层结构。该炭层能隔热、隔氧,起到阻燃的作用。(2)制备的阻燃聚丙烯膜的力学性能良好,具体表现在拉伸强度和弯曲强度上,阻燃等级能达到v0级别且燃烧时烟密度低。(3)本发明制备的阻燃聚丙烯膜有着良好的耐寒性,低温脆化温度可达-60℃,与现有封装石墨烯电热膜的聚氯乙烯膜耐寒性相当甚至更好,可以满足实际使用需要,不会出现塑料失去柔韧性,变脆易折的情况。(4)本发明制备的阻燃聚丙烯膜,经过改性后具有电绝缘性好、抗老化、不易降解的优点。具体实施方式以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。若未特别指明,实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者,均在首次出现时标明。实施例一一种用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜配料包括:65份共聚聚丙烯、2份二元乙丙橡胶、3份溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、5份异丙醇胺磷酸盐、1.7份乙二胺四丙醇、3.3份邻苯二胺、1份硅烷偶联剂a-151、2份三氧化二锑、3份二氧化锆、0.1份双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、0.2份4,4'-二羟基二苯甲酮、2份膨润土、3份钛酸钾晶须、0.35份1,3:2,4-二苄叉山梨醇、0.65份脱氢枞酸钠盐。一种用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜的制备步骤如下:step1:将称好的配料加入高速混合机中充分混合20min,混合温度为85℃,处理得到均匀的混合物料;step2:将上述混合物料加入双螺杆挤出机中,其中从加料口到至机头出口各区温度分别为170℃、185℃、185℃、195℃、200℃、210℃,然后经过温度为215℃成型模具挤出熔融物料;step3:将上述熔融物料流到温度为25℃冷却辊上,冷却定型后经过电晕处理、切边、收卷工序得到用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜。实施例二一种用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜配料包括:80份共聚聚丙烯、15份苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、15份乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、8份异丙醇胺磷酸盐、5份乙二胺四丙醇、7份邻苯二胺、3份硅烷偶联剂kh-670、5份二氧化锆、5份硫酸钡、0.5份硫代二丙酸双十二烷酯、0.6份5-丁基苯并三唑、5份钛酸钾晶须、5份硫酸钙、0.75份1,3:2,4-二苄叉山梨醇、1.25份脱氢枞酸钠盐。一种用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜的制备步骤如下:step1:将称好的配料加入高速混合机中充分混合30min,混合温度为100℃,处理得到均匀的混合物料;step2:将上述混合物料加入双螺杆挤出机中,其中从加料口到至机头出口各区温度分别为190℃、200℃、200℃、205℃、210℃、220℃,然后经过温度为230℃成型模具挤出熔融物料;step3:将上述熔融物料流到温度为50℃冷却辊上,冷却定型后经过电晕处理、切边、收卷工序得到用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜。实施例三一种用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜配料包括:72份共聚聚丙烯、18份苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、6.7份异丙醇胺磷酸盐、3.3份乙二胺四丙醇、5份邻苯二胺、1份硅烷偶联剂a-151、1份硅烷偶联剂kh-670、2份三氧化二锑、3份二氧化锆、2份硫酸钡、0.3份3,3'-硫代双丙酸双十三烷基酯、0.1份4,4'-二羟基二苯甲酮、0.3份5-丁基苯并三唑、3份硫酸钙、4份陶瓷微球、0.54份1,3:2,4-二苄叉山梨醇、0.96份脱氢枞酸钠盐。一种用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜的制备步骤如下:step1:将称好的配料加入高速混合机中充分混合25min,混合温度为90℃,处理得到均匀的混合物料;step2:将上述混合物料加入双螺杆挤出机中,其中从加料口到至机头出口各区温度分别为180℃、190℃、190℃、200℃、205℃、215℃,然后经过温度为220℃成型模具挤出熔融物料。step3:将上述熔融物料流到温度为35℃冷却辊上,冷却定型后经过电晕处理、切边、收卷工序得到用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜。对实施例一至三制备的用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜的拉伸强度、弯曲强度、阻燃等级、透光率、雾度性能进行测试,测试标准如下:拉伸强度:按照astmd-638标准,单位为mpa;弯曲强度:按照astmd-790标准,单位为mpa;阻燃等级:按照ansl-ul94-2009标准进行垂直燃烧测试;烟密度:按照gb/t8323-2008标准进行测试;脆化温度:按照gb/t5470-2008标准进行测试。以市面上常见的一款封套电热膜外的聚氯乙烯膜作为对照,测试结果如表1所示。表1用于封装石墨烯电热膜的阻燃聚丙烯膜的性能测试结果测试项目实施例一实施例二实施例三对比例拉伸强度(mpa)20.322.120.819.7弯曲强度(mpa)27.925.826.724.5阻燃等级v0v0v0v1烟密度2.652.472.543.21脆化温度(℃)-60-57-56-45以上所记载,仅为利用本创作技术内容的实施例,任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化,皆属本创作主张的专利范围,而不限于实施例所揭示者。当前第1页12
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