一种导热长玻纤、导热长玻纤pp复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种导热长玻纤、导热长玻纤PP复合材料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 长玻纤增强PP (LFRT-PP )材料具有优异的耐冲击性以及优良的力学性能和电绝缘 性，其使用温度范围一般在-100~160°c之间，尺寸稳定性高，耐蠕变性高，是一种集刚、 硬、韧于一体的典型塑料。正是由于这些优点，聚玻纤增强PP现已被广泛应用于电子电器、 办公用品、精密机器、医疗、劳保、家庭用品以及汽车等领域。然而，。但现有的长玻纤增强PP 复合材料传热导热性能较差，用这些材料制备大型照明设备外壳、发动机外罩等产品时，容 易因散热性能较差而损毁设备。现有的解决办法是向长玻纤增强PP复合材料添加具有散 热功能的填充料，但所得产品的传热导热效果依旧不佳。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明公开一种具有高导热效率的长玻纤。
[0004] 本发明的目的通过以下技术方案实现:一种导热长玻纤，其原料按重量计包括： 无碱连续长玻纤 50-85份； 硬脂酸锌 3-7份 氢氧化钡 0.01-0.25份； 氢氧化钠 0.2-0.9份； 其制备方法为 1) 将无碱长玻纤、硬脂酸锌、氢氧化钡和氢氧化钠在去离子水中混合，充分搅拌后得 到混合溶液； 2) 在真空手套箱中，将四氯化钛滴加到步骤1)所述的混合溶液中得到反应溶液； 所述氢氧化钡和四氯化钛的摩尔比为1:2~2.5 ; 3) 将所述配置好的反应溶液加入到聚四氟乙烯内衬中，再将内衬放入到水热反应釜 进行反应； 4) 将所述反应后得到的产物离心清洗、干燥，得到所述导热长玻纤。
[0005] 所述无碱连续长玻纤可选用任一种现有技术实现。硬脂酸锌主要用作苯乙烯树 月旨、酚醛树脂、胺基树脂的润滑剂和脱模剂。同时在橡胶中还具有硫化活性剂，软化剂的功 能。氢氧化钡为无色透明结晶或白色粉末。在硫酸干燥器中能失去7分子结晶水，约在78°C 失去全部结晶水。可溶于水、甲醇，微溶于乙醇，几乎不(难)溶于丙酮。若从空气中迅速吸收 二氧化碳变成碳酸盐后，则不能完全溶于水。相对密度2.188。熔点78°C(八水化合物，在纯 氢氧化钡的情况下是>408°C的）。折光率1.471。有毒。有腐蚀性。测定空气中的二氧化碳。叶 绿素的定量。糖及动植物油的精制。锅炉用水清净剂。杀虫剂。橡胶工业。本发明中，氢氧化 钡可选用任一种现有技术实现。四氯化钛，或氯化钛（IV)，是化学式为TiC14的无机化合 物。四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体。室温下，四氯化钛为无色液体，并在 空气中发烟，生成二氧化钛固体和盐酸液滴的混合物。聚四氟乙烯内衬为现有技术，填充度 优选为70% -80%。设计人发现，无碱连续长玻纤与氢氧化钡、硬脂酸锌水热反应后，其导 热系数可以大幅上升，这种长玻纤被添加至PP材料中，可使获得的复合材料具有优秀的导 热性能，尤其适用于制备对导热性能要求较高的大型照明设备外壳、发动机外罩等产品。适 量的四氯化钛处理，更能提高氢氧化钡的稳定性，使所制得的长玻纤其导热性能能够长期 保持稳定。
[0006] 进一步的，所述水热反应的温度为200~220°C，所述水热反应的时间为10~ 20小时;所述长玻纤为无碱连续玻纤，所述无碱连续玻纤直径为11_20μπι。
[0007] 更进一步的，本发明还提供一种含有所述导热长玻纤的导热长玻纤ΡΡ复合材料， 其原料按重量计包括： 导热长玻纤 10-30份； ΡΡ 80-90份； 阻燃剂 1-3份； 抗氧化剂 0.1-1份； 马来酸酐接枝聚烯烃弹性体1-5份。
[0008] 所述ΡΡ可选用任一种现有技术的ΡΡ材料实现。所述阻燃剂可选用任一种市售产品 实现，如三氧化二锑、有机磷类阻燃剂等。所述抗氧化剂可提高长玻纤ΡΡ复合材料的使用寿 命，避免其遭受氧化而性能下降，可选用任一种现有技术实现，如抗氧剂168。本发明所提供 的长玻纤ΡΡ复合材料特别在ΡΡ材料中添加导热长玻纤，所获得的产品具有较高的导热系 数，对设备热量散发的阻碍较低，尤其适用于制造工作温度较高的设备，如LED灯外壳、大 功率照明设备壳体、电机外壳、发动机外罩等。
[0009] 进一步的，所述的导热长玻纤PP复合材料的制备方法，其包括如下工序： 按设定重量份将PP、抗氧剂、阻燃剂、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体加入高速混合器混合 均匀后经双螺杆挤出机加热至160~199°C获得塑化的PP混合物，然后塑化的PP混合物被 双螺杆挤出机压入浸渍模头中，浸渍分散设定重量份的长玻纤，经牵引、冷却成型、切割处 理制备成长度为l〇_15mm的导热长玻纤增强PP复合材料。
【具体实施方式】
[0010] 为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述： 实施例1 本实施例提供一种导热长玻纤，其原料按重量计包括： 无碱连续长玻纤73份； 硬脂酸锌 5份 氢氧化钡 0.16份； 氢氧化钠 〇. 4份； 其制备方法为 1)将无碱长玻纤、硬脂酸锌、氢氧化钡和氢氧化钠在去离子水中混合，充分搅拌后得 到混合溶液； 2) 在真空手套箱中，将四氯化钛滴加到步骤1)所述的混合溶液中得到反应溶液； 所述氢氧化钡和四氯化钛的摩尔比为1:2; 3) 将所述配置好的反应溶液加入到聚四氟乙烯内衬中，再将内衬放入到水热反应釜 进行反应； 4) 将所述反应后得到的产物离心清洗、干燥，得到所述导热长玻纤。
[0011] 进一步的，所述水热反应的温度为200°C，所述水热反应的时间为16小时;所述 长玻纤为无碱连续玻纤，所述无碱连续玻纤直径为15μπι。
[0012] 实施例2 本实施例提供一种导热长玻纤，其原料按重量计包括： 无碱连续长玻纤85份； 硬脂酸锌 3份 氢氧化钡 〇.〇2份； 氢氧化钠 〇. 8份； 其制备方法为 1) 将无碱长玻纤、硬脂酸锌、氢氧化钡和氢氧化钠在去离子水中混合，充分搅拌后得 到混合溶液； 2) 在真空手套箱中，将四氯化钛滴加到步骤1)所述的混合溶液中得到反应溶液； 所述氢氧化钡和四氯化钛的摩尔比为1: 2.5; 3) 将所述配置好的反应溶液加入到聚四氟乙烯内衬中，再将内衬放入到水热反应釜 进行反应； 4) 将所述反应后得到的产物离心清洗、干燥，得到所述导热长玻纤。
[0013] 进一步的，所述水热反应的温度为200°C，所述水热反应的时间为20小时;所述 长玻纤为无碱连续玻纤，所述无碱连续玻纤直径为11_20μπι。
[0014] 实施例3 本实施例提供一种导热长玻纤，其原料按重量计包括： 无碱连续长玻纤52份； 硬脂酸锌 7份 氢氧化钡 0.01份； 氢氧化钠 〇. 8份； 其制备方法为 1) 将无碱长玻纤、硬脂酸锌、氢氧化钡和氢氧化钠在去离子水中混合，充分搅拌后得 到混合溶液； 2) 在真空手套箱中，将四氯化钛滴加到步骤1)所述的混合溶液中得到反应溶液； 所述氢氧化钡和四氯化钛的摩尔比为1:2; 3) 将所述配置好的