一种导热耐磨聚丙烯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种导热耐磨聚丙烯树脂及其制备方法，该聚丙烯树脂包括如下组分：聚丙烯树脂、无机纳米粒子、石墨、玻璃纤维、滑石粉、偶联剂、润滑剂、抗氧化剂、相容剂；所述无机纳米粒子为SiO2，CaCO3及蒙脱土中的一种或多种。制备方法：将充分干燥的聚丙烯树脂与偶联剂、润滑剂、抗氧化剂、相容剂按重量配比在高速搅拌机中混合均匀；经计量喂料器将上述混合物送入双螺杆挤出机，再经由计量喂料器将无机纳米粒子、石墨、玻璃纤维依次送入双螺杆挤出机；双螺杆挤出样条经水冷、风干、切粒，即得。本发明专利技术提供的导热耐磨聚丙烯树脂同时具备导热性能好，摩擦系数低，耐磨损，同时还具有优良的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚合材料及其制备方法，具体涉及一种导热耐磨聚丙烯树脂及其 制备方法。
技术介绍
聚丙烯树脂（Polypropylene，简称PP)是一种可由丙烯聚合而制得的热塑性树 月旨，其具有加工性能好、韧性高、耐汽油和耐化学药品性好等优点，而且质轻、价廉，因而其 应用广泛，如可用于生产汽车内外饰件和家用电器零部件等制品。但是，纯聚丙烯树脂在导 热性方面较为不足，导热率只有〇. 12W/m ? K，无法更好地满足制品的需求。 针对聚丙烯树脂导热性能的不足，国内外学者做了大量的研究，现在常用的方法 是添加导热填料以达到提高聚丙烯性能的目的，但都很难做到导热率、力学性能、电绝缘性 能和耐磨性能都很优异，多数只能做到其中一个或两个性能优异。 中国专利CN 102146180 B公开了一种高导热耐刮伤电力电缆用改性聚丙烯套管， 由重量份的基本物料组成，聚丙烯树脂100份、导热助剂5?15份、硅烷偶联剂0. 25?0. 5 份、滑石粉5?20份、抗冲改性剂2?4份、抗氧剂0. 2?0. 7份。该技术方案中能够提高 导热系数至导热系数〇. 6?I. 2W/m ? K，滑动摩擦系数为0. 23?0. 28,但是拉伸强度则较 低，不利于工业应用。 中国专利CN 102311578 B公开了一种应用于水媒采暖用散热器的高分子复合导 热材料及其制备方法，由原料混合后反应制得，所述的原料按重量份计包括以下成分：石墨 粉45?55份，聚丙烯45?60份，抗氧剂1. 5?7份，POEl?5份，碳纤维2?10份，偶 联剂2?6份，防霉剂0. 3?0. 6份，硬脂酸钡0. 5?1份。该技术方案能够提高导热系数 至导热系数I. 63W/m ? K，但是填充改性所用的耐热助剂石墨粉的填充量较大，同样不利于 所得改性聚丙烯树脂的生产加工和应用。
技术实现思路
鉴于上述信息，本专利技术的目的在于提供一种导热率高、力学性能优异、耐磨性好的 导热耐磨聚丙烯树脂及其制备方法。 本专利技术的技术方案如下： -种导热耐磨聚丙烯树脂，按重量份数计，由以下组分组成：由以下组分组成：聚 丙烯树脂100份，无机纳米粒子2?13份，石墨2?8份，玻璃纤维2?6份，滑石粉1? 5份，偶联剂1?5份，润滑剂0. 5?1. 5份，抗氧化剂0. 2?0. 8份，相容剂1?3份； 所述无机纳米粒子为SiO2, CaCO3及蒙脱土中的一种或多种。 所述石墨为膨胀石墨或鳞片石墨，粒径为在50?200 ilm。 所述偶联剂是硅烷类、钛酸酯类或铝酸酯类偶联剂中的至少一种。 所述润滑剂是油酸酰胺或芥酸酰胺。 所述抗氧化剂是抗氧剂164、抗氧剂1010和抗氧剂1076按质量比1:1. 6:0. 7复配 的混合物。 所述相容剂是CMG9805,使得体系中各组分分散均匀，不易聚集。 -种导热耐磨聚丙烯树脂的制备方法，包括如下步骤： (1)、将充分干燥的聚丙烯树脂与偶联剂、润滑剂、抗氧化剂、相容剂按重量配比在 高速搅拌机中混合均匀； (2)、经计量喂料器将上述混合物送入双螺杆挤出机，再经由计量喂料器将无机纳 米粒子、石墨、玻璃纤维依次送入双螺杆挤出机； (3)、双螺杆挤出样条经水冷、风干、切粒，得到导热耐磨聚丙烯树脂复合材料的粒 料。 步骤⑴中，聚丙烯树脂的干燥在烘箱中进行，烘箱设定的温度为140°C，干燥2小 时。 步骤（2)中，挤出机的温度设定为230?270°C，挤出机转速为30?100r/min。 一方面，无机纳米粒子，如SiO2, CaCO3及蒙脱土在摩擦过程中会凸出聚丙烯树脂 表面，保护周围基体不受磨削，另一方面，无机纳米粒子还具有良好的导热性能，提高了聚 丙烯树脂的导热性。石墨和玻璃纤维的空间立体结构，提高了聚丙烯树脂的力学性能，形成 较好的机械强度、刚度、韧度、机械减震性。 本专利技术的有益效果为： 相对于现有的改性聚丙烯树脂，本专利技术提供的导热耐磨聚丙烯树脂同时具备导热 性能好，摩擦系数低，耐磨损，同时还具有优良的力学性能。 【具体实施方式】 下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本 专利技术。 在以下实施例中，所述石墨为膨胀石墨或鳞片石墨，粒径为在50?200 iim。 所述偶联剂是硅烷类、钛酸酯类或铝酸酯类偶联剂中的至少一种。 所述润滑剂是油酸酰胺或芥酸酰胺。 所述抗氧化剂是抗氧剂164、抗氧剂1010和抗氧剂1076按质量比1:1. 6:0. 7复配 的混合物。 所述相容剂是CMG9805。 以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细阐述。 实施例1 (1)、将在烘箱中140°C条件下干燥2小时的聚丙烯树脂100份与偶联剂1份、润滑 剂〇. 5份、抗氧化剂0. 2份、相容剂1份按重量配比在高速搅拌机中混合均匀； (2)、经计量喂料器将上述混合物送入双螺杆挤出机，再经由计量喂料器将无机纳 米粒子2份、石墨2份、玻璃纤维2份依次送入双螺杆挤出机； (3)、双螺杆挤出样条经水冷、风干、切粒，得到导热耐磨聚丙烯树脂复合材料的粒 料。双螺杆挤出机各温区的温度见表1。 表1双螺杆挤出机各温区的温度 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热耐磨聚丙烯树脂，其特征在于，按重量份数计，由以下组分组成：聚丙烯树脂100份，无机纳米粒子2~13份，石墨2~8份，玻璃纤维2~6份，滑石粉1~5份，偶联剂1~5份，润滑剂0.5~1.5份，抗氧化剂0.2~0.8份，相容剂1~3份；所述无机纳米粒子为SiO2，CaCO3及蒙脱土中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1. 一种导热耐磨聚丙烯树脂，其特征在于，按重量份数计，由以下组分组成：聚丙烯树 脂100份，无机纳米粒子2~13份，石墨2~8份，玻璃纤维2飞份，滑石粉1飞份，偶联剂1~5 份，润滑剂〇. 5~1. 5份，抗氧化剂0. 2~0. 8份，相容剂1~3份； 所述无机纳米粒子为Si02, CaC03及蒙脱土中的一种或多种。2. 根据权利要求1所述的一种导热耐磨聚丙烯树脂，其特征在于，所述石墨为膨胀石 墨或鳞片石墨，粒径为在5(Γ200 μ m。3. 根据权利要求1所述的一种导热耐磨聚丙烯树脂，其特征在于，所述偶联剂是硅烷 类、钛酸酯类或铝酸酯类偶联剂中的至少一种。4. 根据权利要求1所述的一种导热耐磨聚丙烯树脂，其特征在于，所述润滑剂是油酸 酰胺或芥酸酰胺。5. 根据权利要求1所述的一种导热耐磨聚丙烯树脂，其特征在于，所述抗氧化剂是抗 氧剂164、抗氧剂1010和抗氧剂1076按质量比1:1.6:0. 7复配的混合物。...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟红波，杨振枢，韦洪屹，
申请(专利权)人：苏州博利迈新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32