專利名稱：導(dǎo)電尼龍塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)電塑料領(lǐng)域，具體的，本發(fā)明涉及導(dǎo)電尼龍塑料及其制備方法。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電塑料是將樹脂和導(dǎo)電物質(zhì)混合，用塑料的加工方式進(jìn)行加工的功能型高分子材料。按導(dǎo)電塑料的制作方法分類，可分為結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電塑料和復(fù)合型導(dǎo)電塑料。結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電塑料又稱本征型導(dǎo)電塑料，是指本身具有導(dǎo)電性或經(jīng)化學(xué)改性后具有導(dǎo)電性的塑料。這 ー類高分子材料的生產(chǎn)成本高、エ藝難度大，至今尚無大量生產(chǎn)，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的導(dǎo)電高分子材料一般都是復(fù)合型高分子材料，其填充物質(zhì)主要有金屬分散系、炭黑系、有機(jī)絡(luò)合物分散系。目前，制備導(dǎo)電塑料一般是直接將導(dǎo)電炭黑或金屬粉末等與塑料共混。例如，CN 101565M2A公開了ー種導(dǎo)電MC尼龍材料及其生產(chǎn)方法，涉及電力設(shè)施中的高壓過線輪，或射頻干擾等技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟先將尼龍単體放入熔料釜中熱熔，然后真空脫水，再依次加入催化劑、導(dǎo)電石墨，再進(jìn)行真空脫水后加入助催化劑，在模具中澆鑄、熱處理、再進(jìn)行精加工，形成成品。這類方法的缺點(diǎn)是炭黑以及金屬粉末不易添加；分散不均；對(duì)基體物理機(jī)械性能破壞較大；對(duì)生產(chǎn)環(huán)境污染大。另外，CN 101870812A提供了ー種導(dǎo)電尼龍66材料及其制備方法，其各組分的重量百分比為尼龍6680% -95% ；碳納米管-10% ；納米蒙脫土 1 % -15% ；相容增韌劑 1% -10.5% ；抗氧劑0.3% -1% ；成核劑0.3% -1% ；潤滑劑0.3% _1%。其制備方法為 先將碳納米管、納米蒙脫土與占總重量0.5%-3. 75%的相容增韌劑、5%-20%的尼龍66材料混合，用密煉機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)制備母粒，然后將母粒與其余的尼龍66和相容增韌劑以及抗氧劑、成核劑與潤滑劑混合，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出。但該材料在弾性、抗疲勞性等方面存在一定的問題。尼龍(Nylon)，中文名聚酰胺，英文名稱Polyamide (簡稱PA)，是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)-[NHCO]-的熱塑性樹脂總稱。其命名由合成単體具體的碳原子數(shù)而定，如 尼龍_6、66、1010、610等。其中，尼龍6具有最優(yōu)越的綜合性能，包括機(jī)械強(qiáng)度、剛度、韌度、 機(jī)械減震性和耐磨性。導(dǎo)電尼龍6的研發(fā)也是目前研發(fā)的熱點(diǎn)之一。例如CN 102108126A 涉及ー種尼龍6導(dǎo)電微球的制備方法，首先苯乙烯在己內(nèi)酰胺熔融液中進(jìn)行自由基聚合， 然后氧化石墨膠體懸濁液加入到上述己內(nèi)酰胺混合液中，己內(nèi)酰胺原位陰離子開環(huán)聚合制備得澆鑄尼龍6/聚苯乙烯/氧化石墨三元復(fù)合材料，將上述復(fù)合材料粉碎，用溶劑溶解去除聚苯乙烯連續(xù)相，得到尼龍6導(dǎo)電微球。該方法制得的導(dǎo)電尼龍6材料導(dǎo)電性能較好，但物理機(jī)械性能較差，因此具有一定的應(yīng)用局限性。因此，現(xiàn)有導(dǎo)電塑料存在導(dǎo)線性能或/和機(jī)械性能不夠理想，具有環(huán)境污染等問題
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種導(dǎo)電尼龍塑料。所述導(dǎo)電 尼龍塑料按質(zhì)量百分比包括聚合物載體 65 9O %導(dǎo)電炭黑5 30%改性劑0.05 3%。優(yōu)選地，所述導(dǎo)電尼龍塑料按質(zhì)量百分比包括
尼龍 655-80%
聚乙烯與聚乙烯接枝馬來酸酐的混合物3~20%
導(dǎo)電炭黑5~30%
改性劑0.05~3%。進(jìn)一步優(yōu)選，所述導(dǎo)電尼龍塑料按質(zhì)量百分比包括
尼龍 660-75%
聚乙烯與聚乙烯接枝馬來酸酐的混合物5~18%
導(dǎo)電炭黑10~20%
改性劑0.2~2%
加工助劑2~8%。特別優(yōu)選，所述導(dǎo)電尼龍塑料按質(zhì)量百分比包括
尼龍 665-70%
聚乙烯與聚乙烯接枝馬來酸酐的混合物10~15%
導(dǎo)電炭黑15~18%
改性劑0.5~1%
加工助劑3~5%。所述聚合物載體還可以包括其他合適的聚合物，例如聚苯乙烯等，所屬領(lǐng)域的技 術(shù)人員可根據(jù)其掌握的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行選擇。優(yōu)選地，所述尼龍6為擠出級(jí)聚酰胺，例如德國巴斯夫的B40L或/和與德國巴斯 夫的B40L同等級(jí)的尼龍6。優(yōu)選地，所述聚乙烯與聚乙烯接枝馬來酸酐的混合物中，聚乙烯聚乙烯接枝馬 來酸酐的質(zhì)量之比為3 1 1 3，進(jìn)一步優(yōu)選為2 1 1 2，特別優(yōu)選為1 1。
優(yōu)選地，所述聚乙烯為線性聚乙烯，特別優(yōu)選為線型低密度聚乙烯，例如中石化 7042或/和與7042同等級(jí)的線型低密度聚乙烯。聚乙烯接枝馬來酸酐是所屬領(lǐng)域公知物質(zhì)，可通過市售得到或由所屬領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)/新技術(shù)合成得到。優(yōu)選地，所述導(dǎo)電炭黑為吸油值(DBP)為150ml/100g以上的導(dǎo)電炭黑，進(jìn)ー步優(yōu)選吸油值(DBP)為180ml/100g以上，特別優(yōu)選吸油值(DBP)為200ml/100g以上。優(yōu)選地，所述改性劑為偶聯(lián)劑，特別優(yōu)選為鈦酸酯偶聯(lián)劑。優(yōu)選地，所述加工助劑包括聚乙烯蠟、硬脂酸鋅、分散劑中的1種或至少2種的組合；所述分散劑的例子有水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉、三乙基己基磷酸、 十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙ニ醇酯等；所述組合典型但非窮盡的例子有聚乙烯蠟、硬脂酸鋅、十二烷基硫酸鈉的組合，聚乙烯蠟、聚丙烯酰胺的組合，聚乙烯蠟、硬脂酸鋅、焦磷酸鈉、甲基戊醇的組合，硬脂酸鋅、六偏磷酸鈉、 古爾膠的組合等。本發(fā)明所述導(dǎo)電尼龍塑料還可以包括其他組分，例如抗氧化劑、表面處理劑、成核劑、相容增韌劑、潤滑劑等，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)所掌握的專業(yè)知識(shí)選擇。本發(fā)明的目的之一還在于提供ー種所述導(dǎo)電尼龍塑料的制備方法，所述方法包括按照配方備料，然后采用密煉機(jī)密煉成型，再用雙螺桿擠出機(jī)造粒而制成導(dǎo)電尼龍塑料。所述密煉及造粒所需條件是所屬領(lǐng)域公知技木，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)確定。采用本發(fā)明所述方法制備的導(dǎo)電尼龍塑料炭黑分散均勻，且由于對(duì)基體物理機(jī)械性能破壞較小，因此具有良好的機(jī)械物理力學(xué)性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)(1)可直接使用，可不再添加任何加工助劑，可減少中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)及生產(chǎn)設(shè)備；(2)加工流動(dòng)性好，生產(chǎn)平穩(wěn)；(3)導(dǎo)電性優(yōu)異，可生產(chǎn)電阻率在105Ω · cm及以下的導(dǎo)電尼龍塑料；(4)機(jī)械物理力學(xué)性能優(yōu)異；(5)采用密煉機(jī)以及雙螺桿擠出機(jī)制造，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境與周圍環(huán)境無污染。
具體實(shí)施例方式為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。實(shí)施例1根據(jù)以下配方配料尼龍6(德國巴斯夫的B40L)55g，聚乙烯(中石化7042) 2. 5g， 聚乙烯接枝馬來酸酐(南京友好助劑化工有限責(zé)任公司)7.5g，吸油值(DBP)為 150ml/100g的導(dǎo)電炭黑(億博瑞(天津)化工有限公司)30g，鈦酸酯偶聯(lián)劑(儀征天揚(yáng)化 エ有限公司TM-12)3g，聚乙烯蠟(成都盛騰科技發(fā)展有限公司)lg，硬脂酸鋅(高密市誼昌化工有限公司)0. 5g，六偏磷酸鈉0. 5g，采用密煉機(jī)密煉成型，再用雙螺桿擠出機(jī)造粒而制成導(dǎo)電尼龍塑料1。
實(shí)施例2根據(jù)以下配方配料尼龍6(德國巴斯夫的B40L)80g，聚乙烯(中石化7042) 7. 5g， 聚乙烯接枝馬來酸酐(南京友好助劑化工有限責(zé)任公司)2. 5g，吸油值(DBP)為 200ml/100g的導(dǎo)電炭黑(億博瑞(天津)化工有限公司)5g，鈦酸酯偶聯(lián)劑(儀征天揚(yáng)化 エ有限公司TM-12)0. 05g，聚乙烯蠟(成都盛騰科技發(fā)展有限公司)3g，十二烷基硫酸鈉lg， 抗氧劑N，N'-雙-(3-(3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己ニ胺(南京米蘭化工有限公司)0. 95g，采用密煉機(jī)密煉成型，再用雙螺桿擠出機(jī)造粒而制成導(dǎo)電尼龍塑料2。實(shí)施例3根據(jù)以下配方配料尼龍6 (德國巴斯夫的B40L) 60g,聚乙烯(中石化7042) 7g， 聚乙烯接枝馬來酸酐(南京友好助劑化工有限責(zé)任公司)13g，吸油值(DBP)為200ml/100g 的導(dǎo)電炭黑(億博瑞(天津)化工有限公司)15g，鈦酸酯偶聯(lián)劑(儀征天揚(yáng)化工有限公司 TM-12)lg，聚乙烯蠟(成都盛騰科技發(fā)展有限公司)3g，硬脂酸鋅(高密市誼昌化工有限公司)lg，采用密煉機(jī)密煉成型，再用雙螺桿擠出機(jī)造粒而制成導(dǎo)電尼龍塑料3。實(shí)施例4根據(jù)以下配方配料尼龍6 (德國巴斯夫的B40L) 67g，聚乙烯(中石化7042) 2g， 聚乙烯接枝馬來酸酐(南京友好助劑化工有限責(zé)任公司)lg，吸油值(DBP)為180ml/100g 的導(dǎo)電炭黑(億博瑞(天津)化工有限公司)20g，鈦酸酯偶聯(lián)劑(儀征天揚(yáng)化工有限公司 TM-12)2g，聚乙烯蠟(成都盛騰科技發(fā)展有限公司)4g，硬脂酸鋅(高密市誼昌化工有限公司)lg，三聚磷酸鈉3g，采用密煉機(jī)密煉成型，再用雙螺桿擠出機(jī)造粒而制成導(dǎo)電尼龍塑料 4。實(shí)施例5根據(jù)以下配方配料尼龍6 (德國巴斯夫的B40L) 80g,聚乙烯(中石化7042) 2g， 聚乙烯接枝馬來酸酐(南京友好助劑化工有限責(zé)任公司)3g，吸油值(DBP)為210ml/100g 的導(dǎo)電炭黑(億博瑞(天津)化工有限公司)10g，鈦酸酯偶聯(lián)劑(儀征天揚(yáng)化工有限公司 TM-12)2g，硬脂酸鋅(高密市誼昌化工有限公司)3g，采用密煉機(jī)密煉成型，再用雙螺桿擠出機(jī)造粒而制成導(dǎo)電尼龍塑料5。對(duì)實(shí)施例1-5所制得的導(dǎo)電尼龍塑料進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電尼龍塑料，按質(zhì)量百分比包括 聚合物載體65 90%導(dǎo)電炭黑5 30%改性劑0. 05 3%。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電尼龍塑料，其特征在干，所述導(dǎo)電尼龍塑料按質(zhì)量百分比包括尼見6聚乙烯與聚乙烯接枝馬來酸酐的混合物導(dǎo)電炭黑55-80%3-20%5-30%改性劑0.05~3%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電尼龍塑料，其特征在干，所述導(dǎo)電尼龍塑料按質(zhì)量百分比包括尼龍 660-75%聚乙烯與聚乙烯接枝馬來酸酐的混合物導(dǎo)電炭黑改性劑5-18%10-20%0.2-2%加工助劑2~8%。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電尼龍塑料，其特征在干，所述導(dǎo)電尼龍塑料按質(zhì)量百分比包括尼龍 665-70%聚乙烯與聚乙烯接枝馬來酸酐的混合物導(dǎo)電炭黑10-15%15-18%改性劑0.5~1%加工助劑3~5%。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電尼龍塑料，其特征在干，所述尼龍6優(yōu)選為擠出級(jí)聚酰胺，例如德國巴斯夫的B40L或/和與德國巴斯夫的B40L同等級(jí)的尼龍6。
6.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電尼龍塑料，其特征在干，所述聚乙烯與聚乙烯接枝馬來酸酐的混合物中，聚乙烯聚乙烯接枝馬來酸酐的質(zhì)量之比優(yōu)選為3 1 1 3， 進(jìn)ー步優(yōu)選為2 1 1 2，特別優(yōu)選為1 1;優(yōu)選地，所述聚乙烯為線性聚乙烯，特別優(yōu)選為線型低密度聚乙烯，例如中石化7042 或/和同等級(jí)的線型低密度聚乙烯。
7.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電尼龍塑料，其特征在干，所述導(dǎo)電炭黑優(yōu)選為吸油值(DBP)為150ml/100g以上的導(dǎo)電炭黑，進(jìn)一步優(yōu)選吸油值(DBP)為180ml/100g以上， 特別優(yōu)選吸油值(DBP)為200ml/100g以上。
8.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電尼龍塑料，其特征在干，所述改性劑優(yōu)選為偶聯(lián)劑，特別優(yōu)選為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
9.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電尼龍塑料，其特征在干，所述加工助劑包括聚乙烯蠟、硬脂酸鋅、分散劑中的1種或至少2種的組合。
10.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電尼龍塑料的制備方法，其特征在干，所述方法包括按照配方備料，然后采用密煉機(jī)密煉成型，再用雙螺桿擠出機(jī)造粒而制成導(dǎo)電尼龍塑料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電尼龍塑料，其包括聚合物載體65～90％，導(dǎo)電炭黑5～30％，改性劑0.05～3％。所述導(dǎo)電尼龍塑料制備方法為按照配方備料，然后采用密煉機(jī)密煉成型，再用雙螺桿擠出機(jī)造粒而制成導(dǎo)電尼龍塑料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可直接使用，可不再添加任何加工助劑，可減少中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)及生產(chǎn)設(shè)備；加工流動(dòng)性好，生產(chǎn)平穩(wěn)；導(dǎo)電性優(yōu)異，可生產(chǎn)電阻率在105Ω·cm及以下的導(dǎo)電尼龍塑料；機(jī)械物理力學(xué)性能優(yōu)異；采用密煉機(jī)以及雙螺桿擠出機(jī)制造，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境與周圍環(huán)境無污染。
文檔編號(hào)C08L51/06GK102532882SQ20121000270
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者王玉庭 申請(qǐng)人:東莞市德誠塑化科技有限公司