一種改性石墨母粒及其制備方法技術

本發明專利技術屬于材料科學技術領域，公開了一種改性石墨母粒及其制備方法。本發明專利技術公開的改性石墨母粒包括以下組分和質量百分比：33～76％的石墨粉、1.65～28％的無機粉體、0.11～4％的偶聯劑、15～40％的樹脂粉、0.5～3％的引發劑和0.5～5％的接枝物。本發明專利技術還公開了上述石墨母粒的制備方法。本發明專利技術的石墨母粒分散性和相容效果好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于材料科學技 術領域，涉及。
技術介紹
石墨導電性能、導熱性能優良，耐溫性好，無毒性、不結垢、不污染介質，與樹脂復合可做成具有優異性能的塑料。但是，由于石墨本身體積小、重量輕、易飛散，在傳統的共混擠出加工中，添加量較大時(質量> 20% )，無論是與樹脂一次性共同下料還是側喂料，都會發生石墨在下料口堵料，下料速度不均，加工過程不穩定等現象，嚴重影響了加工速度、制品性能。而為了實現石墨的高填充量以便利用其的優良高導熱、高導電、耐磨特性，通用的做法是采用熱固化澆注成型。針對高填充量石墨的樹脂擠出注塑成型，尚沒有對石墨粉的有效改性方法。
技術實現思路
針對石墨質輕，在螺桿擠出機上加工時下料困難，在樹脂中難分散等缺點，本專利技術的目的是提供一種改性石墨母粒，該石墨母粒分散性和相容效果好。本專利技術的另一個目的是提供一種上述改性石墨母粒的制備方法。本專利技術的技術方案如下本專利技術提供了一種改性石墨母粒，該改性石墨母粒包括以下組分和質量百分比石墨粉33 76%，無機粉體 I. 65 28%，偶聯劑O. 11 4%，樹脂粉 15 40%，引發劑 O. 5 3%，接枝物 0.5 5%。所述的石墨粉為潤滑性和可塑性較高的鱗片石墨粉，200目 1500目。所述的無機粉體選自蒙脫土、氧化鋁、氧化鎂或二氧化鈦中的一種或多種的混合物。所述的偶聯劑選自Y _氨丙基二乙氧基娃燒(KH-550)、Y-甲基丙烯酸氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、Y-巰丙基三甲氧基硅烷(KH-590)、三異硬脂酰基鈦酸異丙酯(TTS)、三(十二烷基苯磺酰基)鈦酸異丙酯(9S)或三(二辛基磷酰氧基)鈦酸異丙酯(TT0P-12)中的一種或幾種的混合物。所述的樹脂粉選自聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚己內酰胺(PA6)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚己二胺己二酸(PA66)或聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等常規通用塑料樹脂或工程塑料樹脂中的一種或多種，并且都是擠出級或注塑級。所述的引發劑選自過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、過氧化叔戊酸叔丁酯、偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈中的一種或幾種的混合物。所述的接枝物選自含有酸酐基、環氧基或異氰酸基活性基團的化合物，優選為順丁烯二酸酐、十二烯基丁二酸酐、馬來酸酐丙烯酸共聚物或二苯基甲烷二異氰酸等。本專利技術還提供了一種上述改性石墨母粒的制備方法，該方法包括以下步驟(I)將質量百分比為33 76%的石墨粉，占⑴所使用原料總質量的百分比為60 95% ;質量百分比為I. 65 28%的無機粉體，占(I)所使用原料總質量的百分比為3 35%;質量百分比為O. 11 4%的偶聯劑，占(I)所使用原料總質量的百分比為O. 2 5% ;在90 130°C下混合15 30min，取出冷卻到室溫，得混合粉體a ；(2)將質量百分比為55 80%的混合粉體a、質量百分比為15 40%的樹脂粉、質量百分比為O. 5 3%的引發劑和質量百分比為O. 5 5%的接枝物，在高速混煉機中常 溫攪拌混合15 30min，取出冷卻到室溫，得混合粉體b ;(3)將混合粉體b加入到橡膠密煉機中混煉15 30min ；(4)將由橡膠密煉機混煉所得物切割或粉碎，得到石墨母粒。所述的橡膠密煉機溫度設定與樹脂粉熔融溫度相同。本專利技術同現有技術相比，具有如下優點和有益效果I、本專利技術中石墨粉與無機粉體可以做到高添加量，且分散效果好，滿足了工程塑料對石墨粉填料的特殊需求。由于采用橡膠密煉機剪切攪拌，避免了加工過程中的下料困難，難混合等難題。2、本專利技術在加工過程中引入了偶聯劑、引發劑、接枝物等高活性化合物，攪拌混合時經過對石墨表面有效的處理，在與樹脂混合塑化擠出時，提高了分散效果，因此有增強作用。具體實施例方式以下結合實施例對本專利技術作進一步的說明。實施例I一種改性石墨母粒及其加工方法，如下所述將950g的1000目鱗片石墨粉，30g 二氧化鈦，20g硅烷偶聯劑KH-550，在90°C下混合30min，取出冷卻，得混合粉體a ;將IOOOg混合粉體a與727g的PP樹脂粉、55g過氧化二異丙苯，36g馬來酸酐丙烯酸共聚物，在高速混煉機中常溫攪拌混合30min，取出冷卻，得混合粉體b; 將混合粉體b加入到橡膠密煉機中混煉15min，混煉機溫度為190°C ；將由橡膠密煉機混煉所得塊狀物切割或粉碎，得到石墨母粒。實施例2一種改性石墨母粒及其加工方法，如下所述將600g的800目鱗片石墨粉，350g蒙脫土，50g鈦酸酯偶聯劑9S，在130°C下混合30min，取出冷卻，得混合粉體a ;將IOOOg混合粉體a，209g的PET樹脂粉，6g偶氮二異庚腈，35g 二苯基甲烷二異氰酸，在高速混煉機中常溫攪拌混合20min，取出冷卻，得混合粉體b ；將混合粉體b加入到橡膠密煉機中混煉20min，混煉機溫度設定為245°C ；將由橡膠密煉機混煉所得塊狀物切割或粉碎，得到石墨母粒。實施例3一種改性石墨母粒及其加工方法，如下所述將780g的500目鱗片石墨粉，218g氧化鋁，2g硅烷偶聯劑KH-570，在120°C下混合20min，取出冷卻，得混合粉體a ;將IOOOg混合粉體a，412g的PBT樹脂粉，26. 5g過氧化苯甲酰，32g順丁烯二酸酐，在高速混煉機中常溫攪拌混合15min，取出冷卻，得混合粉體b ; 將混合粉體b加入到橡膠密煉機中混煉30min，混煉機溫度設定為230°C ；將由橡膠密煉機混煉所得塊狀物切割或粉碎，得到石墨母粒。實施例4 一種改性石墨母粒及其加工方法，如下所述將784g的200目鱗片石墨粉，190g氧化鎂，26g鈦酸酯偶聯劑TT0P-12，在100°C下混合30min，取出冷卻，得混合粉體a ;將IOOOg混合粉體a，192g的ABS樹脂粉，25. 6g過氧化叔戊酸叔丁酯，64g十二烯基丁二酸酐，在高速混煉機中常溫攪拌混合30min，取出冷卻，得混合粉體b ；將混合粉體b加入到橡膠密煉機中混煉30min，混煉機溫度設定為210°C ;將由橡膠密煉機混煉所得塊狀物切割或粉碎，得到石墨母粒。實施例5一種改性石墨母粒及其加工方法，如下所述將950g的300目鱗片石墨粉，30g蒙脫土，20g硅烷偶聯劑KH-590，在120°C下混合15min，取出冷卻，得混合粉體a ;將IOOOg混合粉體a，209g的PMMA樹脂粉，6. 3g的偶氮二異丁腈，35g順丁烯二酸酐，在高速混煉機中常溫攪拌混合30min，取出冷卻，得混合粉體b ； 將混合粉體b加入到橡膠密煉機中混煉20min，混煉機溫度設定為230°C ；將由橡膠密煉機混煉所得塊狀物切割或粉碎，得到石墨母粒。比較例將PP樹脂粉，氧化鋁，600目鱗片石墨粉，硅烷偶聯劑KH-550，引發劑過氧化二異丙苯，接枝物順丁烯二酸酐按重量配比600g 30g 350g 5g 7g 8g常溫混合均勻，由螺桿擠出造粒，螺桿溫度區段設定為130 200°C，模口溫度為180°C。將上述實施例中得到的石墨母粒與樹脂、加工助劑按重量比40% 55 59% I 5%混合，均可經螺桿擠出造粒，且切粒均勻。而按本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種改性石墨母粒，其特征在于：該改性石墨母粒包括以下組分和質量百分比，石墨粉？？？？？？？？33～76％，無機粉體？？？？？？1.65～28％，偶聯劑？？？？？？？？0.11～4％，樹脂粉？？？？？？？？15～40％，引發劑？？？？？？？？0.5～3％，接枝物？？？？？？？？0.5～5％。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳超，
申請(專利權)人：上海杰事杰新材料集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：