专利名称：一种导电聚苯醚合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及改性塑料领域，具体涉及一种导电聚苯醚合金及其制备方法。
背景技术：
聚苯醚(PPO)无毒、透明、相对密度小，具有优良的机械强度、耐应力松驰、耐蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性，在很宽温度、频率范围内电性能好，不水解、成型收缩率小，难燃有自熄性等一系列优异的性能。导电高聚物材料作为功能性材料，具有质轻(密度小)、易成型加工、导电性和制品可一次完成、电阻率调节范围广、成本低、结构易调节等特点，在许多领域具有重要的应用。
(I)在集成电路相关领域用于电子元器件在周转、保管、搬运过程中使用的周转箱、托盘、支架、封装等；(2)用于医疗、煤矿、纺织等洁净、易爆环境中电器设备的外壳或结构件；(3)用于高压电缆、通信电缆领域做半导体电层，防止导体与半导体间的放电；(4)利用电流通过后电阻产生焦尔能量的原理，在导电塑料上施加电压，可作为热源使用。导电PPO结合了 PPO的优异性能和导电性，在某些特殊领域将具有更加突出的应用潜力。但由于其熔点高，熔融流动性差，加工困难，加入导电填料后会进一步劣化加工性能，同时也会对材料的力学性能造成不良的影响，最终限制其应用。
发明内容
本发明的第一发明目的 在于克服现有技术的缺陷，提供一种导电性能调控范围广、加工性能良好、具有优良的力学性能、耐热性和耐化学性的导电聚苯醚合金的制备方法。本发明的第二发明目的在于提供一种导电性能调控范围广、加工性能良好、具有优良的力学性能、耐热性和耐化学性的导电聚苯醚合金。为实现本发明的第一发明目的，本发明采用如下技术手段:一种导电聚苯醚合金的制备方法，包括两个步骤:
51.以尼龙为基体制备导电母粒；
52.将聚苯醚、尼龙、导电母粒、相容剂、增韧剂共混制备导电聚苯醚合金；将导电炭黑预先与尼龙做成导电母粒具有以下好处:1.改善导电炭黑在合金中的分散性，提高导电效率；2.实现导电聚苯醚合金的洁净生产；3.避免由于炭黑颗粒进入电机造成设备短路；
4.避免炭黑颗粒进入呼吸道，保护工人健康。进一步地，所述制备导电母粒的方法如下:
511.按以下重量百分比提供导电炭黑、尼龙、偶联剂及分散剂；
512.将偶联剂用白油(TOTALPlaxene 5100)进行稀释后，加入导电炭黑，在高速搅拌机中搅拌10 20min ；
513.将尼龙、处理过的导电炭黑和分散剂按照比例加入到高速混合机中，混合10 15min ；S14.将混合后的共混物经过挤出机挤出，经模口出来的料条通过切粒机切成颗粒，挤出机各区温度根据选定的不同PA基材及不同的导电炭黑填充量设定；
尼龙:68 94%
导电炭黑:5 30%
偶联剂:0.5 5%
分散剂:0.5 5%。进一步地，将聚苯醚、尼龙树脂、加工助剂混合物加入到混合机中混合l(Tl5min，然后将混合料从双螺杆挤出机主喂料口加入，将导电母粒或导电母粒与尼龙的混合物从侧喂料口加入；挤出料条经过切粒机切成颗粒；其中聚苯醚、尼龙树脂、加工助剂、导电母粒、偶联剂、分散剂由以下组分按重量比配比:
聚苯醚树脂:2(Γ60% ；
尼龙树脂:1(Γ50% ；
导电母粒:5 50% ；
加工助剂:3 20% ；
其中加工助剂包括相容剂、增韧剂、 抗氧剂、润滑剂。为实现本发明的第二发明目的，本发明采用如下技术方案:一种导电聚苯醚合金，其特征在于所述合金由以下组分按重量百分比组成:
聚苯醚树脂:2(Γ60% ；
尼龙树脂:10 70% ；
导电炭黑:Γ15%；
加工助剂:3 20% ；
偶联剂:0.2 2% ；
分散剂:0.3 2% ；
本发明通过在聚苯醚树脂中加入尼龙，采用尼龙共混改性的聚苯醚作为基体树脂，大大改善聚苯醚的加工性能，同时材料具有良好的耐热性和耐化学性。所述聚苯醚树脂的特征粘度在0.35 0.65dL/g，低于0.35 dL/g树脂的分子量过低，使得合金的机械性能和耐热性能较差，而高于0.65dL/g虽然性能良好，但由于流动性差，带来加工困难。所述的尼龙为PA6、PA610、PA612、PA66、PA1010、PA1212、PA1012 其中的一种或两种以上组成的复合物。所述的导电炭黑平均粒径小于lOOnm，表面积大于400m2/g，DBP吸附值(吸附平衡时所消耗DBP量，它代表碳黑结构的大小，吸附值高则碳黑结构高)大于150cm3/100g。表面积越大，DBP吸附值越高，导电炭黑更容易在树脂基体中形成导电通道，导电能力越强。所述加工助剂包括相对于总量含量的0.5 10%相容剂、2 10%增韧剂、0.2 1%抗氧剂、0.3 2%润滑剂。所述的相容剂为PPO-g-MAH、SEBS_g_MAH、PS-g-MAH中的一种或两种及以上组成的复合物。所述的增韧剂为SBS、SEBS, POE-g-MAH、EPDM-g-MAH中的一种或两种及以上组成的复合物。
所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-550 (Y-氯丙基三乙氧基硅烷)或钛酸酯偶联剂NDZ-311 [双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯]。所述的抗氧剂为受阻酚1010、亚磷酸酯168和铜盐组成的复配复合抗氧体系。所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。所述的分散剂为氧化聚乙烯蜡或乙撑双硬脂酰胺。本发明的有益效果:本发明与现有技术相比具有如下积极效果:(1)采用尼龙作为第二树脂组分，与常规的聚苯醚/聚苯乙烯合金相比，材料的耐热性能更好，并且大大改善了耐油性和耐溶剂性；(2)尼龙树脂种类繁多，便于根据实际需要进行选择；(3)采用粒径小、表面积大的超导电炭黑，在较低添加量时即能满足材料特定的导电要求，从而对材料的力学性能、加工性能影响小；(4)对导电炭黑用偶联剂进行预处理并与尼龙做成导电母粒，增强了导电炭黑与尼龙的结合力，使得导电炭黑分散得更加均匀，而且由于尼龙极性比聚苯醚强，导电炭黑选择性分散于尼龙中，形成双连续相结构，达到特定导电性能所需的导电炭黑添加量少；(5)导电母粒从侧喂料加入，避免由于过度分散带来导电性能的下降。
具体实施例方式下面实例将对本发明进行进一步的详述，但是本发明不应受到这些实施例子的限制。各实施例子 按照标准要求注塑成测试用的标准样条并进行测试。实施例子用到的原料如下:
聚苯醚树脂:LXR040 (粘度0.40)，蓝星化工新材料股份有限公司；
PA6树脂:PA6 M2800，新会美达锦纶股份有限公司；
PA66树脂:PA66 EPR27，神马实业股份有限公司；
PA1212树脂:PA1212 G1212B01，广垠新材料有限公司；
导电炭黑:ENSAOT 350G，瑞士特密高(Timcal)公司；
相容剂:CX-1 (PPO-g-MAH，接枝率1.0%)，日本出光(Idemitsu)公司；
增韧剂:FG1901 (SEBS-g-MAH，接枝率1.7%)，美国科腾(Kraton)公司；
FUSN493D (POE-g-MAH)，美国杜邦(DuPont)公司；
抗氧剂:1010 (四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，168(三[2.4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯)，瑞士汽巴(Ciba)公司；铜盐Η3336,德国布吕格曼(Bruggolite)公司；
偶联剂:NDZ-311 (市购常规牌号)；
分散剂:氧化聚乙烯蜡AC-316A，美国霍尼韦尔(Honeywell)公司；乙烯基双硬脂酰胺EBS B50，广州润峰化工 ；实施例子及性能如表I和表2所示，其中表I为导电母粒的组成，表2-1为导电聚苯醚的组成，表2-2为导电聚苯醚的性能，表3-1为对比试验的组成，表3-2为对比试验的性能。表I导电母粒的组成
权利要求
1.一种导电聚苯醚合金的制备方法，包括两个步骤:尼龙为基体制备导电母粒；聚苯醚、尼龙、导电母粒、加工助剂共混制备导电聚苯醚合金； 所述制备导电母粒的方法如下:以下重量百分比提供导电炭黑、尼龙、偶联剂及分散剂；偶联剂用白油按照重量比2:1进行稀释后，加入导电炭黑，在高速搅拌机中搅拌 10 20min ；尼龙、处理过的导电炭黑和分散剂按照比例加入到高速混合机中，混合10 15min ；混合后的共混物经过挤出机挤出，经模口出来的料条通过切粒机切成颗粒； 尼龙:68 94% 导电炭黑:5 30% 偶联剂:0.5 5% 分散剂:0.5 5%。
2.根据权利要求1所述的制备导电聚苯醚合金的方法，其特征在于，将聚苯醚、尼龙树月旨、加工助剂混合物加入到混合机中混合l(Tl5min，然后将混合料从双螺杆挤出机主喂料口加入，将导电母粒或导电母粒与尼龙的混合物从侧喂料口加入；挤出料条经过切粒机切成颗粒；其中聚苯醚、尼龙树 脂、加工助剂、导电母粒由以下组分按重量比配比: 聚苯醚树脂:2(Γ60% ； 尼龙树脂:1(Γ50% ； 导电母粒:5 50% ； 加工助剂:3 20%。
3.一种导电聚苯醚合金，其特征在于所述合金由以下组分按重量百分比组成: 聚苯醚树脂:2(Γ60% ； 尼龙树脂:10 70% ； 导电炭黑:Γ15%； 偶联剂:0.2 2% 分散剂:0.3 2% 加工助剂:3 20%。
4.根据权利要求4所述的导电聚苯醚合金，其特征在于，所述聚苯醚树脂的特征粘度在 0.35 0.65dL/g。
5.根据权利要求4所述导电聚苯醚合金，其特征在于，所述的导电炭黑平均粒径小于IOOnm,表面积大于400m2/g,邻苯二甲酸二丁酯吸附值大于150cm3/100g。
6.根据权利要求3所述导电聚苯醚合金，其特征在于，所述加工助剂包括相对于总量含量的0.5 10%相容剂、2 10%增韧剂、0.2 1%抗氧剂、0.3 2%润滑剂。
7.根据权利要求6所述导电聚苯醚合金，其特征在于，所述的相容剂为聚苯醚接枝马来酸酐、聚苯乙烯类热塑性弹性体接枝马来酸酐、聚苯乙烯接枝马来酸酐中的一种或两种及以上组成的复合物。
8.根据权利要求6所述导电聚苯醚合金，其特征在于，所述的增韧剂为SBS、SEBS,POE-g-MAH、EPDM-g-MAH中的一种或两种及以上组成的复合物。
9.根据权利要求3所述导电聚苯醚合金，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-550或钛酸酯偶联剂NDZ-311。
10.根据权利要求3所述导电聚苯醚合金，其特征在于，所述的分散剂为氧化聚乙烯蜡或乙撑双硬 脂酰胺。
全文摘要
本发明公开了一种导电聚苯醚合金及其制备方法，所述合金由以下组分组成聚苯醚树脂，尼龙树脂，导电炭黑，相容剂，增韧剂，偶联剂，抗氧剂，润滑剂，分散剂。该制备方法包括两个步骤1.以尼龙为基体制备导电母粒；2.将聚苯醚、尼龙、导电母粒、相容剂、增韧剂等共混制备导电聚苯醚合金。本发明采用尼龙作为基体的第二树脂组分，与常规的聚苯醚/聚苯乙烯合金相比，材料的耐热性能更好，并且大大改善了耐油性和耐溶剂性。
文档编号C08L71/12GK103087501SQ20131000735
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月9日 优先权日2013年1月9日
发明者郝源增, 任萍, 郝建鑫, 黄泽宾 申请人:广州聚赛龙新材料科技有限公司