专利名称：一种导电尼龙66材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种导电尼龙材料及其制备方法。
背景技术：
碳纳米管(Carbon Nanotubes，简称CNTs)是1991年被日本NEC公司的饭岛 (Iijima)发现的一种新型碳结构，是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的管体。碳纳米管 分为单壁碳纳米管(Single-Walled Carbon Nanotubes)和多壁碳纳米管(Multi-Walled Carbon Nanotubes) 0因其具有优异的电、磁、光、热等性能，所以在聚合物功能复合材料的 制备领域有很好的应用前景。碳纳米管的良好的电性能、磁性能和光性能可以大幅度提高 复合材料的导电性能、电磁屏蔽和光电子发射性能。碳纳米管较强的宽带微波吸收性能使 其成为一种有前途的微波吸收剂，可用作隐身材料、电磁屏蔽材料或暗室吸波材料的增强 剂。尼龙66是一种用途非常广泛的工程塑料，是由己二酸和己二胺为原料通过缩聚的方法 制备的，熔点在240°C _260°C之间。尼龙66材料具有强度高，刚性好、抗冲击、耐油及化学 品、耐磨和自润滑等优点，广泛应用于机械、汽车、化工、电子电气装置的零部件。但是对于 普通的尼龙66材料来说其体积电阻率大于1014Ω · cm，是一种绝缘材料，从而限制了其在 很多方面的应用。目前添加填料的聚合物导电材料中的导电添加剂主要有金属粉、炭黑、石墨、碳纳 米管。虽然向聚合物中添加金属粉、炭黑或石墨也能制备导电聚合物复合材料，但是材料的 力学性能损失严重，而利用碳纳米管作为导电填料，则添加量少，清洁，同时能够提高材料 的力学性能。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有优良导电性能和力学性能的导电尼龙66材料及 其制备方法。本发明所提供的导电尼龙66，其各组分及各组分的重量百分比范围为尼龙 6680% -95% ；碳纳米管1% -10% ；纳米蒙脱土 1% -15% ；相容增韧剂1% -10. 5% ；抗氧 剂 0.3% -1% ；成核剂 0.3% -1% ；润滑剂 0.3% -1%所述的尼龙66材料为粘度范围在2. 5-3. 2之间的聚酰胺树脂。所述的碳纳米管为多壁碳纳米管，外径为10-12nm，长度为10-12 μ m，纯度大于 95%。所述的纳米蒙脱土粒径约为60-100nm。所述的增韧剂为聚丙烯接枝马来酸酐，接枝率为大于等于0. 9%或聚乙烯-辛烯 共聚物接枝马来酸酐，接枝率为大于等于0. 9%。所述的抗氧剂为N，N'-双_(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。所述的成核剂为滑石粉，粒径为1250目。所述的润滑剂为乙烯丙烯酸共聚物。其制备方法为先将碳纳米管、纳米蒙脱土与占总重量0. 5% -3. 75%的相容增韧
4剂、5 %-20 %的尼龙66材料混合，用密炼机或双螺杆挤出机制备母粒，然后将母粒与其余 的尼龙66和相容增韧剂以及抗氧剂、成核剂与润滑剂混合，经双螺杆挤出机挤出。本发明的优点在于该导电尼龙66材料具有优异的导电性能，力学性能得到较大 的提高，并且其制备方法简单，操作方便。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步介绍。实施例1一种导电尼龙66，其各组分的重量百分比为尼龙6694. 46%、碳纳米管1.05%、 相容增韧剂1. 95%、纳米蒙脱土 1. 04%、抗氧剂0. 5%、成核剂0. 5%、润滑剂0. 5%。所述的尼龙66材料粘度为2.8的聚酰胺树脂(德国巴斯夫有限公司)。所述的 碳纳米管为多壁碳纳米管，平均外径为llnm，平均长度为llym，纯度大于95%。所述的纳 米蒙脱土粒径为80nm。所述的相容增韧剂为聚乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐，接枝率为 大于等于0.9% (南京友好助剂化工有限责任公司)。所述的抗氧剂为N，N'-双-(3-(3， 5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(南京米兰化工有限公司)。所述的成核剂为 滑石粉，粒径约为1250目(桂林天诚有限公司)。所述的润滑剂为乙烯丙烯酸共聚物(EAA， 霍尼韦尔有限公司)。一种导电尼龙66的制备方法，具体步骤为先将占总重量5. 46%的干燥尼龙66、 1. 05%碳纳米管、0. 35%的相容增韧剂和1. 04%纳米蒙脱土混合，用密炼机或双螺杆挤出 机挤出制成占总重量7. 9%的母粒，记为PA66MBS-1 ；然后将制得的占总重量7. 9%的母 粒PA66MBS-1与89%的干燥尼龙66、0. 5%的抗氧剂、0. 5%的成核剂、0. 5%的润滑剂以及 1. 6%的相容增韧剂在高混机中混合；最后通过主喂料口加入双螺杆挤出机中挤出，过水冷 却，造粒并干燥，挤出温度为260°C。该实施例所提供的导电尼龙66的各项参数测试结果见表1。实施例2一种导电尼龙66，其各组分的重量百分比为尼龙6688. 6%、碳纳米管3%、相容 增韧剂4. 5%、纳米蒙脱土 2. 4%、抗氧剂0. 5%、成核剂0. 5%、润滑剂0. 5%。所述的尼龙66材料粘度为2. 8的聚酰胺树脂(德国巴斯夫有限公司)。所述的碳 纳米管为多壁碳纳米管，平均外径为llnm，平均长度为llym，纯度大于95%。所述的纳米 蒙脱土粒径为80nm。所述的相容增韧剂为聚丙烯接枝马来酸酐，接枝率为大于等于0. 9% (南京友好助剂化工有限责任公司)。所述的抗氧剂为N，N'-双-(3-(3，5_二叔丁基-4-羟 基苯基)丙酰基)己二胺(南京米兰化工有限公司)。所述的成核剂为滑石粉，粒径约为 1250目(桂林天诚有限公司)。所述的润滑剂为乙烯丙烯酸共聚物(EAA，霍尼韦尔有限公 司)。一种导电尼龙66的制备方法，具体步骤为先将占总重量15. 6%的干燥尼龙 66 (德国巴斯夫有限公司)、3%碳纳米管、1 %的相容增韧剂和2. 4%纳米蒙脱土混合，用密 炼机或双螺杆挤出机挤出制成占总重量22%的母粒，记为PA66MBS-2 ；然后将制得的占总 重量22%的母粒PA66MBs-2与73%的干燥尼龙66、0. 5%的抗氧剂、0. 5%的成核剂、0. 5% 的润滑剂以及3. 5%的相容增韧剂在高混机中混合；最后通过主喂料口加入双螺杆挤出机中挤出，过水冷却，造粒并干燥，挤出温度为260°C。该实施例所提供的导电尼龙66的各项参数测试结果见表1。实施例3一种导电尼龙66，其各组分的重量百分比为尼龙6684%、碳纳米管5%、相容增 韧剂4. 5%、纳米蒙脱土 5%、抗氧剂0. 5%、成核剂0. 5%、润滑剂0. 5%。所述的尼龙66材料粘度为2. 8的聚酰胺树脂(德国巴斯夫有限公司)。所述的碳 纳米管为多壁碳纳米管，平均外径为llnm，平均长度为llym，纯度大于95%。所述的纳米 蒙脱土粒径为80nm。所述的相容增韧剂为聚丙烯接枝马来酸酐，接枝率为大于等于0. 9% (南京友好助剂化工有限责任公司)。所述的抗氧剂为N，N'-双-(3-(3，5_二叔丁基-4-羟 基苯基)丙酰基)己二胺(南京米兰化工有限公司)。所述的成核剂为滑石粉，粒径约为 1250目(桂林天诚有限公司)。所述的润滑剂为乙烯丙烯酸共聚物(EAA，霍尼韦尔有限公 司)。一种导电尼龙66的制备方法，具体步骤为先将占总重量13. 5%的干燥尼龙 66(德国巴斯夫有限公司)、5%碳纳米管、1.5%的相容增韧剂和5%纳米蒙脱土混合，用 密炼机或双螺杆挤出机挤出制成占总重量25%的母粒，记为PA66MBS-3 ；然后将制得的占 总重量25%的母粒PA66MBs-3与70. 5%的干燥尼龙66、0. 5%的抗氧剂、0. 5%的成核剂、 0. 5%的润滑剂以及3%的相容增韧剂在高混机中混合；最后通过主喂料口加入双螺杆挤 出机中挤出，过水冷却，造粒并干燥，挤出温度为260°C。该实施例所提供的导电尼龙66的各项参数测试结果见表1。实施例4一种导电尼龙66，其各组分的重量百分比为尼龙6680. 1 %、碳纳米管9. 6%、相 容增韧剂7. 5%、纳米蒙脱土 1. 3%、抗氧剂0. 5%、成核剂0. 5%、润滑剂0. 5%。所述的尼龙66材料为粘度为2. 8的聚酰胺树脂(德国巴斯夫有限公司)。所述 的碳纳米管为多壁碳纳米管，平均外径为llnm，平均长度为llym，纯度大于95%。所述的 纳米蒙脱土粒径为80nm。所述的相容增韧剂为聚丙烯接枝马来酸酐，接枝率为大于等于 0.9% (南京友好助剂化工有限责任公司)。所述的抗氧剂为N，N'-双-(3-(3，5_ 二叔丁 基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(南京米兰化工有限公司)。所述的成核剂为滑石粉，粒 径约为1250目(桂林天诚有限公司)。所述的润滑剂为乙烯丙烯酸共聚物(EAA，霍尼韦尔 有限公司)。一种导电尼龙66的制备方法，具体步骤为先将占总重量18.4%的干燥尼龙 66 (德国巴斯夫有限公司)、9. 6%碳纳米管、3. 7%的相容增韧剂和1. 3%纳米蒙脱土混合， 用密炼机或双螺杆挤出机挤出制成占总重量33%的母粒，记为PA66MBS-4 ；然后将制得的 占总重量33%的母粒PA66MBS-4与61. 7%的干燥尼龙66、0. 5%的抗氧剂、0. 5%的成核剂、 0. 5%的润滑剂以及3. 8%的相容增韧剂在高混机中混合；最后通过主喂料口加入双螺杆 挤出机中挤出，过水冷却，造粒并干燥，挤出温度为260°C。该实施例所提供的导电尼龙66的各项参数测试结果见表1。实施例5一种导电尼龙66，其各组分的重量百分比为尼龙6683. 5%、碳纳米管5%、相容 增韧剂6. 25%、纳米蒙脱土 3. 75%、抗氧剂0. 5%、成核剂0. 5%、润滑剂0. 5%。
所述的尼龙66材料粘度为2. 8的聚酰胺树脂(德国巴斯夫有限公司)。所述的碳纳米管为多壁碳纳米管，平均外径为llnm，平均长度为llym，纯度大于95%。所述的纳米 蒙脱土粒径为80nm。所述的相容增韧剂为聚丙烯接枝马来酸酐，接枝率为大于等于0. 9% (南京友好助剂化工有限责任公司)。所述的抗氧剂为N，N'-双-(3-(3，5_二叔丁基-4-羟 基苯基)丙酰基)己二胺(南京米兰化工有限公司)。所述的成核剂为滑石粉，粒径约为 1250目(桂林天诚有限公司)。所述的润滑剂为乙烯丙烯酸共聚物(EAA，霍尼韦尔有限公 司)。一种导电尼龙66的制备方法，具体步骤为先将占总重量12. 5%的干燥尼龙 66 (德国巴斯夫有限公司)、5%碳纳米管、3. 75%的相容增韧剂和3. 75%纳米蒙脱土混合， 用密炼机或双螺杆挤出机挤出制成占总重量25%的母粒，记为PA66MBS-5 ；然后将制得的 占总重量25%的母粒PA66MBS-5与71 %的干燥尼龙66、0. 5%的抗氧剂、0. 5%的成核剂、 0. 5%的润滑剂以及2. 5%的相容增韧剂在高混机中混合；最后通过主喂料口加入双螺杆 挤出机中挤出，过水冷却，造粒并干燥，挤出温度为260°C。该实施例所提供的导电尼龙66的各项参数测试结果见表1。实施例6一种导电尼龙66，其各组分的重量百分比为尼龙6680. 5%、碳纳米管4%、相容 增韧剂10. 25%、纳米蒙脱土 3. 75%、抗氧剂0. 5%、成核剂0. 5%、润滑剂0. 5%。所述的尼龙66材料粘度为2. 8的聚酰胺树脂(德国巴斯夫有限公司)。所述的碳 纳米管为多壁碳纳米管，平均外径为llnm，平均长度为llym，纯度大于95%。所述的纳米 蒙脱土粒径为80nm。所述的相容增韧剂为聚丙烯接枝马来酸酐，接枝率为大于等于0. 9% (南京友好助剂化工有限责任公司)。所述的抗氧剂为N，N'-双-(3-(3，5_二叔丁基-4-羟 基苯基)丙酰基)己二胺(南京米兰化工有限公司)。所述的成核剂为滑石粉，粒径约为 1250目(桂林天诚有限公司)。所述的润滑剂为乙烯丙烯酸共聚物(EAA，霍尼韦尔有限公 司)。一种导电尼龙66的制备方法，具体步骤为先将占总重量13. 5%的干燥尼龙 66 (德国巴斯夫有限公司)、4%碳纳米管、3. 75%的相容增韧剂和3. 75%纳米蒙脱土混合， 用密炼机或双螺杆挤出机挤出制成占总重量25%的母粒，记为PA66MBS-6 ；然后将制得的 占总重量25%的母粒PA66MBS-6与67%的干燥尼龙66、0. 5%的抗氧剂、0. 5%的成核剂、 0. 5%的润滑剂以及6. 5%的相容增韧剂在高混机中混合；最后通过主喂料口加入双螺杆 挤出机中挤出，过水冷却，造粒并干燥，挤出温度为260°C。该实施例所提供的导电尼龙66的各项参数测试结果见表1。表1各实施例参数测试结果 由上表1中所示，本发明所提供的导电尼龙66其制备方法简单，操作方便；所得的 导电尼龙66材料不仅具有优异的导电性能，而且力学性能得到较大的提高。
权利要求
一种导电尼龙66材料，其特征在于，所包含的各组分以及各组分的重量百分比为尼龙 6680％-95％；碳纳米管 1％-10％；纳米蒙脱土 1％-15％；相容增韧剂 1％-10.5％；抗氧剂 0.3％-1％；成核剂 0.3％-1％；润滑剂 0.3％-1％。
2.如权利要求1所述的一种导电尼龙66材料，其特征在于，所包含的各组分的优选重 量百分比为尼龙 6680% -95% ；碳纳米管纳米蒙脱土2% -8% ；相容增韧剂抗氧剂0.3%-0.5%;成核剂0.3%-0.5%;润滑剂0.3%-0.5%。
3.如权利要求1所述的一种导电尼龙66材料，其特征在于，所述的尼龙66材料为粘度 范围在2. 5-3. 2之间的聚酰胺树脂。
4.如权利要求1所述的一种导电尼龙66材料，其特征在于，所述的碳纳米管为多壁碳 纳米管，外径为10-12nm，长度为10-12 μ m，纯度大于95%。
5.如权利要求1所述的一种导电尼龙66材料，其特征在于，所述的纳米蒙脱土粒径约 为 60-100nm。
6.如权利要求1所述的一种导电尼龙66材料，其特征在于，所述的相容增韧剂为接枝 率为大于等于0. 9%的聚丙烯接枝马来酸酐或接枝率为大于等于0. 9%的聚乙烯-辛烯共 聚物接枝马来酸酐。
7.如权利要求1所述的一种导电尼龙66材料，其特征在于，所述的抗氧剂为N， N'-双_(3_(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。
8.如权利要求1所述的一种导电尼龙66材料，其特征在于，所述的成核剂为滑石粉，粒 径为1250目。
9.如权利要求1所述的一种导电尼龙66材料，其特征在于，所述的润滑剂为乙烯丙烯酸共聚物。
10.一种导电尼龙66材料的制备方法，该导电尼龙66材料的各组分以及各组分的重量 百分比为尼龙 6680% -95% ；碳纳米管 纳米蒙脱土相容增韧剂1%-10. 5%;抗氧剂0.成核剂润滑剂0. 3%-1%，其特征在于，制备方法为(1)将碳纳米管、纳米蒙脱土与占总重量0.5% -3. 75%的相容增韧剂、5% -20%的尼 龙66材料混合，用密炼机或双螺杆挤出机制备母粒；(2)将步骤(1)得到的母粒与其余的尼龙66和相容增韧剂以及抗氧剂、成核剂与润滑 剂混合，经双螺杆挤出机挤出。
全文摘要
本发明提供一种导电尼龙66材料及其制备方法，其各组分的重量百分比为尼龙6680％-95％；碳纳米管1％-10％；纳米蒙脱土1％-15％；相容增韧剂1％-10.5％；抗氧剂0.3％-1％；成核剂0.3％-1％；润滑剂0.3％-1％。其制备方法为先将碳纳米管、纳米蒙脱土与占总重量0.5％-3.75％的相容增韧剂、5％-20％的尼龙66材料混合，用密炼机或双螺杆挤出机制备母粒，然后将母粒与其余的尼龙66和相容增韧剂以及抗氧剂、成核剂与润滑剂混合，经双螺杆挤出机挤出。本发明的优点在于该导电尼龙66材料具有优异的导电性能，力学性能得到较大的提高，并且其制备方法简单，操作方便。
文档编号C08K3/04GK101870812SQ20091005712
公开日2010年10月27日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者吉继亮, 孙刚, 易庆锋, 王灿耀, 苏妤 申请人:上海金发科技发展有限公司