[发明专利]一种膨胀石墨阻燃灭火材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种膨胀石墨阻燃灭火材料及其制作方法，包括以下重量份的组分：有机树脂5～40份、膨胀石墨粉0.5～30份、导热导电粉体10～80份、偶联剂1～10份、固化剂0.5～5份及助剂0.5～5份。本发明利用膨胀石墨在高温下受热可迅速膨胀，膨胀倍数可达到数十倍及上千倍，膨胀后石墨的表观容积可达到250ml以上，在内部形成大量独特的网络状微孔结构,将其与有机树脂如硅树脂进行复合，经过一定温度条件，形成具有阻燃自灭火性能的片材、卷材或不规则异型构件；同时运用高速动态真空混合技术加速体系混合，防止团聚，提高分散效果，使膨胀石墨与树脂充分混合。

技术领域

本发明属于导热防火材料技术领域，具体地说，涉及一种膨胀石墨阻燃灭火材料及其制备方法。

背景技术

随着电子产品的日益发展，消费电子产品正日益压缩其结构空间。与此同时，随着硬件技术的革新，电子产品的发热问题，成为设计人员和消费者关注的问题，发热问题影响电子产品的寿命及消费者的安全。

阻燃材料的应用，降低了汽车、电子电气、交通运输和航天航空等领域因火灾引起的损失，随着以有机硅功能性材料在电子电器等领域的广泛推广应用，尤其是LED的需求迅速扩大，对使用材料有了更高的要求，既要满足欧盟RoHS(Restriction of HazardousSubstances，关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令)环保要求，又要符合REACH指令要求，现有的导热材料及导电材料还无法做到同时具有优良的导热性能及无卤阻燃性能，限制了材料在电子电器设备领域的应用推广。

目前阻燃材料的类别主要分为有机和无机，卤素和非卤。高阻燃材料有机是以溴系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要有三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝及硅系等阻燃体系。一般来讲有机阻燃具有很好的亲和力，溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势，虽然在环保问题上“非议”多，但一直难以有其他阻燃剂体系取代。

而膨胀石墨在高温下受热可迅速膨胀，膨胀倍数可达到数十倍及上千倍，膨胀后石墨的表观容积可达到250ml以上，在内部形成大量独特的网络状微孔结构，可以作为阻燃剂使用。

针对上述现有技术，结合膨胀石墨的特性设计开发了利用膨胀石墨填充硅树脂、环氧树脂等有机树脂体系，制作具有高导热、高导电或导电导热涂层阻燃防火材料，使其在功能材料及涂料领域具有规模化实际使用的前景。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种膨胀石墨阻燃灭火材料，其包括以下重量份的组分：

有机树脂5～40份

膨胀石墨粉0.5～30份

导热导电粉体10～80份

偶联剂1～10份

固化剂0.5～5份

助剂0.5～5份。

根据本申请的一实施方式，上述有机树脂为氟碳树脂、氨基树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、水溶性树脂及有机硅树脂的一种。

根据本申请的一实施方式，上述膨胀石墨粉包含不同膨胀倍数的膨胀石墨，膨胀倍数为50～400倍。

根据本申请的一实施方式，上述导热导电粉包括氧化铝、氮化硼、氧化镁、石墨烯、纳米碳、碳纳米管、金属镍、镍包石墨、镍包铝、镍包铜等粉体中的一种或几种。

根据本申请的一实施方式，上述助剂包括附着力促进剂、偶联剂、分散剂、流平剂或消泡剂中的一种或多种。

本发明还公开了一种膨胀石墨阻燃灭火材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将偶联剂与导热导电粉体分散混合，偶联剂包覆于导热导电粉体的表面，形成导电填料；