导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。解决了现有技术中聚对苯二甲酸乙二醇酯导热系数低，阻燃性差的技术问题。本发明专利技术的复合材料，由100重量份聚对苯二甲酸乙二醇酯、20‑30重量份聚酰亚胺纤维、2‑4重量份碳化硅、1‑2重量份氮化铝、1‑1.5重量份有机膨润土、0.5‑1重量份抗氧剂、0.5‑2重量份偶联剂、2‑3重量份增容剂和5‑8重量份成核剂组成。该复合材料导热系数低，阻燃性好，经试验检测：该复合材料的导热系数为4.3‑4.7W/m·k以上，阻燃等级为V‑0级。

【技术实现步骤摘要】
导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法
本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯，由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得，化学式为[COC6H4COOCH2CH2O]n，简称PET，是一种高度结晶的芳香族聚酯，表面平滑有光泽；具有良好的抗蠕变性、耐疲劳、耐摩擦性、尺寸稳定、耐化学药品性，在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，可完全回收利用，价格低廉等优点。因此被应用在电子电器、容器、包装材料、薄膜、胶片、机械制造、建筑、工程塑料等领域。但是由于PET属于可燃物，且导热系数低(约0.2W/m"K)，使其在需要阻燃和热传递领域的应用受到很大限制，这些领域包括电子电器、汽车零件、节能灯具等行业。因此赋予PET良好的阻燃性能和导热性能是十分必要的。现有技术中，通常采用添加阻燃剂的方式来提高PET的阻燃性，但常规磷酸酯阻燃剂用于增强聚酯材料的阻燃效果不佳，同时存在加料困难、物理机械性能恶化严重等诸多弊端；国内外大量使用的无卤阻燃剂主要是红磷，而红磷吸湿性强、可调色性差，加工中会产生毒性和腐蚀性物质，甚至会导致安全事故，不是真正意义的环保阻燃剂。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中聚对苯二甲酸乙二醇酯导热系数低，阻燃性差的技术问题，提供一种导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法。本专利技术解决上述技术问题采取的技术方案如下。本专利技术提供的导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，组成及重量份为：优选的是，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的相对密度为1.35-1.38g/cm3，熔点为250-260℃，熔融状态下的动力粘度为0.65-1.1Pa·s。优选的是，所述抗氧剂为四[3-(3,5-二叔丁基-4-轻基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)、三(2,4-二叔丁基酚)亚磷酸酯中的一种或多种。优选的是，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的一种或多种。优选的是，所述偶联剂KH-550、偶联剂KH560或偶联剂KH792中的一种或多种。优选的是，所述增容剂为马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、马来酸酐接枝苯二烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、脂肪酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮粉中的一种或几种。优选的是，所述聚酰亚胺纤维的直径为2-15μm。优选的是，所述成核剂为活化硅镁酸盐或纳米碳酸钙。本专利技术还提供上述导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的制备方法，步骤如下：步骤一、按组成及重量份，将烘干的聚对苯二甲酸乙二醇酯和偶联剂在高混机中混合，得到第一混合物；步骤二、按组成及重量份将碳化硅、氮化铝、有机膨润土、抗氧剂、增容剂、成核剂和第一混合物混合均匀，得到第二混合物；步骤三、将得到的第二混合物与聚酰亚胺纤维熔融挤出造粒，得到导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。优选的是，所述挤出温度为220-260℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料导热系数低，阻燃性好，经试验检测：该复合材料的导热系数为4.3-4.7W/m·k以上，阻燃等级为V-0级。本专利技术提供的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的制备方法工艺简单，易于操作。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术提供的导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，由100重量份聚对苯二甲酸乙二醇酯、20-30重量份聚酰亚胺纤维、2-4重量份碳化硅、1-2重量份氮化铝、1-1.5重量份有机膨润土、0.5-1重量份抗氧剂、0.5-2重量份偶联剂、2-3重量份增容剂和5-8重量份成核剂组成。上述技术方案中，聚对苯二甲酸乙二醇酯的相对密度为1.35-1.38g/cm3，熔点为250-260℃，熔融状态下的动力粘度为0.65-1.1Pa·s。上述技术方案中，抗氧剂为四[3-(3,5-二叔丁基-4-轻基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)、三(2,4-二叔丁基酚)亚磷酸酯中的一种或多种。上述技术方案中，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的一种或多种。上述技术方案中，偶联剂KH-550、偶联剂KH560或偶联剂KH792中的一种或多种。上述技术方案中，增容剂为马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、马来酸酐接枝苯二烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、脂肪酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮粉中的一种或几种。上述技术方案中，聚酰亚胺纤维的直径为2-15μm。上述技术方案中，成核剂为活化硅镁酸盐或纳米碳酸钙。本专利技术还提供上述导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的制备方法，步骤如下：步骤一、按组成及重量份，将烘干的聚对苯二甲酸乙二醇酯和偶联剂在高混机中混合，得到第一混合物；步骤二、按组成及重量份将碳化硅、氮化铝、有机膨润土、抗氧剂、增容剂、成核剂和第一混合物混合均匀，得到第二混合物；步骤三、将得到的第二混合物与聚酰亚胺纤维熔融挤出造粒，得到导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，挤出温度优选为220-260℃。以下结合实施例进一步说明本专利技术。实施例1导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，由100重量份聚对苯二甲酸乙二醇酯、20重量份聚酰亚胺纤维(直径为10μm)、2重量份碳化硅、1重量份氮化铝、1重量份有机膨润土、0.5重量份抗氧剂1010、0.5重量份偶联剂KH-550、2重量份增容剂马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯和5重量份成核剂纳米碳酸钙组成。上述导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的制备：步骤一、按组成及重量份，将烘干的聚对苯二甲酸乙二醇酯和偶联剂在高混机中混合，得到第一混合物；步骤二、按组成及重量份将碳化硅、氮化铝、有机膨润土、抗氧剂、增容剂、成核剂和第一混合物混合均匀，得到第二混合物；步骤三、将得到的第二混合物与聚酰亚胺纤维熔融挤出造粒，得到导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，挤出温度为220-260℃。实施例2导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，由100重量份聚对苯二甲酸乙二醇酯、30重量份聚酰亚胺纤维(直径为2μm)、2重量份碳化硅、2重量份氮化铝、1.5重量份有机膨润土、1重量份抗氧剂1010、2重量份偶联剂KH-550、3重量份增容剂马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯和8重量份成核剂纳米碳酸钙组成。上述导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的制备：步骤一、按组成及重量份，将烘干的聚对苯二甲酸乙二醇酯和偶联剂在高混机中混合，得到第一混合物；步骤二、按组成及重量份将碳化硅、氮化铝、有机膨润土、抗氧剂、增容剂、成核剂和第一混合物混合均匀，得到第二混合物；步骤三、将得到的第二混合物与聚酰亚胺纤维熔融挤出造粒，得到导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，挤出温度为220-260℃。实施例3导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，由100重量份聚对苯二甲酸乙二醇酯、25重量份聚酰亚胺纤维(直径为15μm)、3重量份碳化硅、1.5重量份氮化铝、1重量份有机膨润土、0.8重量份抗氧剂1010、1重量份偶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，组成及重量份为：

【技术特征摘要】
1.导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，组成及重量份为：2.根据权利要求1所述的导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的相对密度为1.35-1.38g/cm3，熔点为250-260℃，熔融状态下的动力粘度为0.65-1.1Pa·s。3.根据权利要求1所述的导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为四[3-(3,5-二叔丁基-4-轻基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)、三(2,4-二叔丁基酚)亚磷酸酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，所述偶联剂KH-550、偶联剂KH560或偶联剂KH792中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的导热阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，所述增...

【专利技术属性】
技术研发人员：李英霞，
申请(专利权)人：长春智享优创科技咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22