一种可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法与流程

本发明涉及复合材料制备，具体涉及一种可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法。

背景技术：

1、聚碳酸酯是一种常用的工程塑料，其广泛应用于电子电器、玩具、仪表、汽车以及机器制造等许多领域中。虽然现有技术有众多关于阻燃复合聚碳酸酯材料的报道；但是，这些阻燃复合聚碳酸酯材料其并不具备通电发热功能。如在低温条件下，许多电子电器、仪表以及新能源汽车的电池等产品可能出现不能正常工作的情况；如果其聚碳酸酯材料的塑料外壳能够具备发热作用，则可以有效的提高其工作温度，解决其低温下不能正常工作的问题。

2、因此，开发一种发热的阻燃聚碳酸酯复合材料，尤其是可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯复合材料具有重要的应用价值。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的至少之一的技术问题，本发明首先提供了一种可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明首先提供了一种可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物，其包含如下重量份的原料组分：

4、聚碳酸酯树脂 60～90份；碳纳米管 1～3份；石墨烯 2～5份；分散剂 1～3份；增韧剂 1～5份；阻燃剂 10～20份。

5、本发明提供了一种全新的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物；该组合物通过在聚碳酸酯树脂中加入导电材料碳纳米管和石墨烯，使得所述的聚碳酸酯在通电条件下能够发热；此外，在聚碳酸酯树脂中还加入了阻燃剂，使得所述的聚碳酸酯组合物还具有一定的阻燃性能。

6、优选地，所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物，其包含如下重量份的原料组分：

7、聚碳酸酯树脂 75份；碳纳米管 2份；石墨烯 3份；分散剂 2份；增韧剂3份；阻燃剂15份。

8、优选地，所述的增韧剂选自甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(mbs)。

9、优选地，所述的阻燃剂由三氧化二锑和云母粉组成。

10、进一步优选地，阻燃剂中三氧化二锑和云母粉的重量比为1：2～4。

11、最优选地，阻燃剂中三氧化二锑和云母粉的重量比为1：3。

12、优选地，所述的阻燃剂为改性阻燃剂。

13、优选地，所述的改性阻燃剂通过如下方法制备得到：

14、(1)将三氧化二锑和云母粉混合后加入到水中混合均匀后得阻燃剂混合液；

15、(2)在阻燃剂混合液中加入氯化铝以及氯化镧搅拌混合均匀，接着再加入氢氧化钠，搅拌30～60min后过滤，取过滤后的固体；

16、(3)将过滤后的固体在700～900℃下进行煅烧1～3h，煅烧结束后取煅烧后的固体，即得所述的改性阻燃剂。

17、发明人在研究中发现，由于本发明阻燃剂的添加量较大，其对于本发明碳酸酯组合物在低电压通电下的升温速度影响较大；发明人在研究中惊奇的发现，在本发明所述碳酸酯组合物中加入通过上述方法对三氧化二锑和云母粉进行改性后得到的改性阻燃剂，相比于加入仅仅由三氧化二锑和云母粉组成的阻燃剂，可以显著提高本发明碳酸酯组合物在低电压通电下的升温速度。

18、进一步优选地，步骤(1)中，三氧化二锑和云母粉的总重量与水的重量比为1:5～10。

19、最优选地，步骤(1)中，三氧化二锑和云母粉的总重量与水的重量比为1:9。

20、进一步优选地，步骤(2)中，阻燃剂混合液与氯化铝、氯化镧以及氢氧化钠的重量比为100：2～3：4～6：2～3。

21、最优选地，步骤(2)中，阻燃剂混合液与氯化铝、氯化镧以及氢氧化钠的重量比为100：2.5：5：2.5。

22、本发明还提供了一种上述可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物的制备方法，其包含如下步骤：

23、先将碳纳米管、石墨烯、分散剂以及阻燃剂混合均匀，接着再加入聚碳酸酯树脂以及增韧剂混合均匀得混合原料；将混合原料放入双螺杆挤出机中熔融挤出即得所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物。

24、有益效果：本发明提供了一种全新的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物；该组合物通过在聚碳酸酯树脂中加入导电材料碳纳米管和石墨烯，使得所述的聚碳酸酯组合物在通电条件下能够发热；此外，在聚碳酸酯树脂中还加入了阻燃剂，使得所述的聚碳酸酯组合物还具有一定的阻燃性能。实验研究表明，本发明所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物在低电压条件下还可以实现快速发热。

技术特征：

1.一种可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，包含如下重量份的原料组分：

2.根据权利要求1所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，包含如下重量份的原料组分：

3.根据权利要求1所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述的阻燃剂由三氧化二锑和云母粉组成。

4.根据权利要求1所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，阻燃剂中三氧化二锑和云母粉的重量比为1：2～4。

5.根据权利要求4所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，阻燃剂中三氧化二锑和云母粉的重量比为1：3。

6.根据权利要求1所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述的阻燃剂为改性阻燃剂。

7.根据权利要求6所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，步骤(1)中，三氧化二锑和云母粉的总重量与水的重量比为1:5～10；

9.根据权利要求7所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物，其特征在于，步骤(2)中，阻燃剂混合液与氯化铝、氯化镧以及氢氧化钠的重量比为100：2～3：4～6：2～3。

10.权利要求1～9任一项所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

技术总结本发明涉及复合材料制备技术领域，具体公开了一种可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法。所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物，其包含如下重量份的原料组分：聚碳酸酯树脂60～90份；碳纳米管1～3份；石墨烯2～5份；分散剂1～3份；增韧剂1～5份；阻燃剂10～20份。该组合物通过在聚碳酸酯树脂中加入导电材料碳纳米管和石墨烯，使得所述的聚碳酸酯组合物在通电条件下能够发热；此外，在聚碳酸酯树脂中还加入了阻燃剂，使得所述的聚碳酸酯组合物还具有一定的阻燃性能。实验研究表明，本发明所述的可低电压下发热的阻燃聚碳酸酯组合物在低电压条件下还可以实现快速发热。技术研发人员：黄华山,叶德生,徐国中受保护的技术使用者：广州润锋科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18