本發(fā)明涉及材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種聚乙烯導(dǎo)熱材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。居住環(huán)境和工作環(huán)境作為大家生活中的一大部分，人們對(duì)它的要求也越來(lái)越高，溫度就是其中一部分。面對(duì)寒冷的冬天，供暖已成為不可缺少的部分，而空調(diào)的使用一般都會(huì)使皮膚干燥，并不是人們的首選。地面輻射供暖因溫度穩(wěn)定均勻，不會(huì)影響環(huán)境濕度而受到歡迎和追捧。目前，地面輻射供暖塑料管材品種主要有聚丙烯管、聚丁烯管、耐熱聚乙烯管、交聯(lián)聚乙烯管等幾種。其中，耐熱聚乙烯管因具有耐低溫性、熱穩(wěn)定性佳、抗沖擊性能優(yōu)良、柔韌性好和可回收再利用等優(yōu)點(diǎn)，而成為了研究的熱點(diǎn)。但，耐熱聚乙烯的熱導(dǎo)率并不高，一般在0.4W/(m·k)左右，同時(shí)其耐腐蝕性和強(qiáng)度均較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種聚乙烯導(dǎo)熱材料及其制備方法，所得導(dǎo)熱材料具有良好的導(dǎo)熱性、耐腐蝕性、耐熱性和耐阻燃性，且具有較高的拉升強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，力學(xué)性能佳。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種聚乙烯導(dǎo)熱材料，由以下重量份的原料制備而成：

耐熱聚乙烯65-85份、納米二氧化硅13-23份、酚醛樹(shù)脂29.8-30.2份、鈦酸鋇粉4.6-5.8份、耐化學(xué)品改性劑3.5-5.5份、N-苯基馬來(lái)酰亞胺的共聚物3-5份、α-甲基苯乙烯的共聚物3-10份、阻燃協(xié)效劑2-6份、溴系阻燃劑5-25份、導(dǎo)熱填料12-15份、氯磺化聚乙烯0.3-0.6份、核殼丙烯酸彈性乳液11-15份。

其中，所述耐化學(xué)品改性劑為全氟烷基的丙烯酸系添加劑。

其中，所述阻燃協(xié)效劑為硼酸鋅、三氧化二銻、五氧化二銻、銻酸鈉和氧化鉬中的一種或多種物質(zhì)的混合物。

其中，所述溴系阻燃劑由四溴雙酚A、十溴二苯乙烷、2，4，6-三溴三苯氧基-1，3，5-三嗪按質(zhì)量比3∶2∶1混合所得。

其中，所述導(dǎo)熱填料為氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅、氮化硼、氮化鋁中的一種或兩種，所述導(dǎo)熱填料的粒徑在0.5um-1.5um，純度大于98％。

上述一種聚乙烯導(dǎo)熱材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、按權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的配方稱取各組分；

S2、將稱取的納米二氧化硅通過(guò)超聲波振蕩設(shè)備分散于純凈水中形成無(wú)機(jī)納米粒子分散液；

S3、將步驟S2所得分散液通過(guò)液體喂料泵注入雙螺桿擠出機(jī)，與耐熱聚乙烯、酚醛樹(shù)脂共混，水全部蒸發(fā)，得混合物A；

S4、將所得的混合物A與鈦酸鋇粉、耐化學(xué)品改性劑、N-苯基馬來(lái)酰亞胺的共聚物、α-甲基苯乙烯的共聚物、阻燃協(xié)效劑、溴系阻燃劑、導(dǎo)熱填料、氯磺化聚乙烯、核殼丙烯酸彈性乳液加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合，并通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)共混、熔融、造粒，擠出機(jī)的溫度為180-220℃，嚴(yán)格真空度大于0.09Mpa，螺桿轉(zhuǎn)速為180-600轉(zhuǎn)/分。

本發(fā)明具有以下有益效果：

通過(guò)納米二氧化硅、酚醛樹(shù)脂、核殼丙烯酸彈性乳液等的合理添加，大大提高了所得材料的導(dǎo)熱性能和耐熱性能，引入全氟烷基的丙烯酸系添加劑作為耐化學(xué)品改性劑，該添加劑的遷移效率極高，在制件注塑成型的過(guò)程中即可完全遷移到表面形成一種保護(hù)膜，這層保護(hù)膜和水不相容且具有較強(qiáng)的耐酸堿的性能，從而大大提高了所得材料的耐腐蝕性；通過(guò)阻燃協(xié)效劑和溴系阻燃劑的添加，使得所得的材料具有優(yōu)良的耐阻燃性；納米二氧化硅和核殼丙烯酸彈性乳液等的合理添加，使得所得的材料具有較高的拉升強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，力學(xué)性能佳；擠出過(guò)程中控制真空度大于0.09MPa以盡可能多的除去加工過(guò)程中產(chǎn)生的小分子單體，進(jìn)一步從工藝角度提高材料熱穩(wěn)定性。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

以下實(shí)施例中，所使用的耐化學(xué)品改性劑為全氟烷基的丙烯酸系添加劑；所使用的阻燃協(xié)效劑為硼酸鋅、三氧化二銻、五氧化二銻、銻酸鈉和氧化鉬中的一種或多種物質(zhì)的混合物；所使用的溴系阻燃劑由四溴雙酚A、十溴二苯乙烷、2，4，6-三溴三苯氧基-1，3，5-三嗪按質(zhì)量比3∶2∶1混合所得；所使用的導(dǎo)熱填料為氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅、氮化硼、氮化鋁中的一種或兩種，所述導(dǎo)熱填料的粒徑在0.5um-1.5um，純度大于98％。

實(shí)施例1

一種聚乙烯導(dǎo)熱材料，由以下重量份的原料制備而成：

耐熱聚乙烯65份、納米二氧化硅13份、酚醛樹(shù)脂29.8份、鈦酸鋇粉4.6份、耐化學(xué)品改性劑3.5份、N-苯基馬來(lái)酰亞胺的共聚物3-5份、α-甲基苯乙烯的共聚物3份、阻燃協(xié)效劑2份、溴系阻燃劑5份、導(dǎo)熱填料12份、氯磺化聚乙烯0.3份、核殼丙烯酸彈性乳液11份。

實(shí)施例2

一種聚乙烯導(dǎo)熱材料，由以下重量份的原料制備而成：

耐熱聚乙烯85份、納米二氧化硅23份、酚醛樹(shù)脂30.2份、鈦酸鋇粉5.8份、耐化學(xué)品改性劑5.5份、N-苯基馬來(lái)酰亞胺的共聚物5份、α-甲基苯乙烯的共聚物10份、阻燃協(xié)效劑6份、溴系阻燃劑25份、導(dǎo)熱填料15份、氯磺化聚乙烯0.6份、核殼丙烯酸彈性乳液15份。

實(shí)施例3

一種聚乙烯導(dǎo)熱材料，由以下重量份的原料制備而成：

耐熱聚乙烯75份、納米二氧化硅18份、酚醛樹(shù)脂30份、鈦酸鋇粉5.2份、耐化學(xué)品改性劑4.5份、N-苯基馬來(lái)酰亞胺的共聚物4份、α-甲基苯乙烯的共聚物6.5份、阻燃協(xié)效劑4份、溴系阻燃劑15份、導(dǎo)熱填料13.5份、氯磺化聚乙烯0.45份、核殼丙烯酸彈性乳液13份。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了上述一種聚乙烯導(dǎo)熱材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、按權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的配方稱取各組分；

S2、將稱取的納米二氧化硅通過(guò)超聲波振蕩設(shè)備分散于純凈水中形成無(wú)機(jī)納米粒子分散液；

S3、將步驟S2所得分散液通過(guò)液體喂料泵注入雙螺桿擠出機(jī)，與耐熱聚乙烯、酚醛樹(shù)脂共混，水全部蒸發(fā)，得混合物A；

S4、將所得的混合物A與鈦酸鋇粉、耐化學(xué)品改性劑、N-苯基馬來(lái)酰亞胺的共聚物、α-甲基苯乙烯的共聚物、阻燃協(xié)效劑、溴系阻燃劑、導(dǎo)熱填料、氯磺化聚乙烯、核殼丙烯酸彈性乳液加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合，并通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)共混、熔融、造粒，擠出機(jī)的溫度為180-220℃，嚴(yán)格真空度大于0.09Mpa，螺桿轉(zhuǎn)速為180-600轉(zhuǎn)/分。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。