[发明专利]一种聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种聚丙烯复合材料，按重量份计，包括聚丙烯60‑80份，高导热填料10‑30份，辅助导热填料1‑5份，阻燃剂5‑10份，相容剂1‑3份，抗氧化剂0.1‑3份，所述辅助导热填料含有叠氮改性基团，所辅助导热填料的叠氮基团含量为0.1％‑5％。本发明提供的聚丙烯复合材料及其制备方法具有较好的导热性能。

技术领域

本发明属于导热材料领域，具体涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是一种常见的工程塑料，广泛应用于电子电器和照明领域。聚丙烯导热塑料在LED灯应用领域尤其突出，以其低价和高导热取代铝材是行业的发展趋势。相对于现有的采用聚酰胺、聚苯硫醚等作为树脂基体的复合材料，也具有成本低，加工性能好，易成型的优点。

然而，聚丙烯树脂导热率较低，需要经过适当的改性才能满足导热要求，聚丙烯的导热系数一般在0.12W/(m·K)左右，在其中添加一些导热填料后，可提升其导热性能。然而仅依靠导热填料对于聚丙烯材料的导热性能和阻燃性能的提升是十分有限的，导热填料添加量过低，无法满足导热系数的要求，添加量过高，则聚丙烯制品的韧性过低，无法满足物理性能的需求，不易于加工。因此，提供一种具有较高导热系数较好，并且又能具有较好物理性能的聚丙烯材料，具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种导热性能较好的聚丙烯复合材料及其制备方法。

本发明提供一种聚丙烯复合材料，按重量份计，包括聚丙烯100份、改性石墨烯1-10份和稀土配合物1-20份，所述改性石墨烯含有氨基和/或叠氮基团，所述氨基和/或叠氮基团含量为0.1％-5％，所述稀土配合物的配位数为3-8。

优选地，所述稀土配合物由4-对氨基苯甲酸与稀土氧化物制备得到。

优选地，所述稀土氧化物选自氧化镧、氧化钇、氧化铈中的一种或多种。

优选地，所述稀土氧化物粒径为5-2000nm。

优选地，所述稀土配合物有机物含量大于0.3％。

优选地，所述聚丙烯的分子量为10000-200000，且分子量分布大于2.3。

优选地，所述聚丙烯选自均聚聚丙烯，共聚聚丙烯、聚丙烯合金中的一种或多种。

优选地，所述改性石墨烯由4-对氨基苯甲酸对石墨烯进行改性。

本发明还提供一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：

稀土配合物的制备：将稀土氧化物和4-对氨基苯甲酸分散于适量水中，搅拌速度为1000-3000rpm，加热到40℃-60℃使配位反应充分进行；将上述溶液离心后在90℃-120℃下烘干14h-30h，加入硅氧烷偶联剂，在500-800rpm下搅拌10-20min，得到稀土配合物；

改性石墨烯的制备：将4-对氨基苯甲酸进行酰胺化和/或叠氮化石墨烯，得到改性石墨烯；

将稀土配合物和改性石墨烯投入到聚丙烯树脂中，并且在高速搅拌机中搅拌均匀；

将混合均匀的物料通挤出机进行造粒，其中送料段为180℃-210℃，塑化挤出段为180℃-210℃，熔体输送段挤出温度为200℃-230℃，机头温度为200℃-220℃，真空度为0.3MPa-0.8MPa。

本发明提供的聚丙烯复合材料及其制备方法具有较好的导热性能。

附图说明

图1为4-对氨基苯甲酸对石墨烯进行酰胺化改性结构合成示意图；

图2为4-对氨基苯甲酸对石墨烯进行叠氮化改性结构合成示意图；

图3为未改性石墨烯拉曼光谱图；