一种导电poe及其制备方法

一种导电poe及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种导电POE及其制备方法，所述导电POE按各组分占的重量百分比主要由如下原料制备得到：50-70％POE、5-10％LLDPE、15-35％导电炭黑、2-5％白油、2-5％表面活性剂、0.5-2％润滑剂和0.3-0.5％抗氧剂。本发明通过对原料导电炭黑进行预处理，而后将处理好的导电炭黑与POE混合，然后密炼成型，挤出造粒，制成导电POE，该导电POE具有≤80Ω的低电阻值以及优良的力学性能。
【专利说明】-种导电WE及其制备方法

【技术领域】
[0001] 本发明属于导电材料【技术领域】，涉及一种导电POE及其制备方法。

【背景技术】
[0002] 近年来，对于高导电高分子材料的研究非常活跃，其可用作综合贯通地线的环保 型导电高分子护套料及其它接地电缆的金属防腐材料、导电塑料缆性阳极电线的导电塑料 包覆层等材料，对于该种高导电高分子材料要求其电阻较小，具有极好的导电性和良好的 环保性和防腐性，还需要有优良的机械力学性能及加工性能。
[0003] POE是一种聚帰姪类弹性体，可用作热塑性弹性体，又可用作塑料的抗冲击改性剂 及增初剂，广泛用于汽车专用料的改性增初、电线电缆工业、医疗械、家用电器W及包装薄 膜等众多领域。目前大量研究致力于将POE应用于导电材料，期望得到导电性能与力学性 能良好的导电材料，W更好地应用于电线电缆、电器元件、电极材料W及传感器等领域。
[0004] CN101696289A公开了环保型高导电塑料护套料及其制备方法，该高导电塑料护 套料包括基料POE巧180)、POE巧750)、热塑性橡胶SEBS (YH-403)、超导电炭黑、分散剂、硬 脂酸锋化-St、石蜡、流变剂、抗氧剂和POE值F0540)，按重量份配比混合，经双螺杆挤出机 塑化挤出，单螺杆挤出机造粒制成，其中基料各种成分重量份配比为；POE巧180) 34-39份、 POE巧750) 9-15份、热塑性橡胶SEBS (YH-403) 8-15份、超导电炭黑25-30份、分散剂2-5 份、硬脂酸锋化-St 0. 1-0. 5份、石蜡1-5份、流变剂0.2-0. 8份、抗氧剂0. 1-0. 5份和 POE值F0540) 1. 5-4. 5份。此发明WH种牌号POE为原料，热塑性橡胶为改性剂，添加25-30 份超导电炭黑及分散剂、润滑剂、流变剂等其它助剂，制成的高导电塑料护套料有较好的导 电性能和拉伸性能，其不足之处在于：制造工艺复杂，批次间产品质量不易控制，也不易大 批量生产。


【发明内容】

[0005] 本发明的目的在于采用一种较简单的制备方法来提供一种具有低电阻W及优良 的力学性能的导电P0E。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用W下技术方案：
[0007] -方面，本发明提供了一种导电P0E，按各组分占的重量百分比主要由如下原料制 备得到：
[0008] POE 50-70% LLDPE 5-10% 导电炭黑 15-35% 白油 2-5% 表面活性剂 2-5% 消滑剂 0.5-2〇/〇 抗氧剂 0.3-0.5%
[0009] 其中，所述各组分重量百分比之和为100%。
[0010] 本发明所述POE是在茂金属催化剂催化下己帰和辛帰原位聚合形成的热塑性弹 性体，其特点是：（1)辛帰的柔软链卷曲结构和结晶的己帰链作为物理交联点，使它既有优 异的初性又有良好的加工性。（2)POE分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能。 (3)P0E分子量分布窄，具有较好的流动性，与聚帰姪相容性好。（4)良好的流动性可改善填 料的分散效果，同时也可提高制品的烙接痕强度。
[0011] 本发明可W根据产品硬度的要求选取适宜的POE作为基材。优选地，所述POE为 美国杜邦1450、美国杜邦8100、美国杜邦8200、美国杜邦8999、埃克森美孚0203、埃克森美 孚0210、埃克森美孚3000、埃克森美孚6202、埃克森美孚6102、陶氏8100、陶氏8003、陶氏 7370、陶氏1450、日本H井化学DF710、日本H井化学DF740、日本H井化学DF810和日本H 井化学DF910中的一种或至少两种的混合物。
[0012] 在本发明所述导电POE中POE所占的重量百分比为50-70 %，例如50 %、52%、 54%'55%'57%'59%'60%'62%'64%'65%'66%'67%'68%'69%或 70%。
[0013] 本发明所述LLDPE为线性低密度聚己帰，优选优选烙体流动指数小于2或薄膜级 LLD阳，优选地，所述LLD阳为日本H井2020L、日本H井3021F、日本H井3520F、日本H菱 3100H、日本H菱F30H、美国陶氏1220和美国陶氏1221中的一种或至少两种的混合物。
[0014] LLD阳在本发明中的作用为调节POE的软硬度，如果产品硬度过高，则降低LLD阳 的用量，反之则提高LLDPE的用量。在本发明中为了使得所述导电POE具有较好的硬度将 LLD阳的重量百分比含量控制在5-10%，例如5%、5. 4%、5. 8%、6%、6. 2%、6. 5%、6. 8%、 7%、7. 2%、7. 5%、7. 8%、8%、8. 2%、8. 4%、8. 6%、8. 8%、9%、9. 2%、9. 4%、9. 6%、9. 8% 或 10%。
[0015] 本发明所述导电炭黑优选高结构特导电炭黑，优选地，所述导电炭黑为卡博特 导电炭黑BP2000、卡博特导电炭黑Vx^2R、卡博特导电炭黑Vx^2、赢创德固赛导电炭黑 Printex XE2-B、赢创德固赛导电炭黑HIBLACK 420B、赢创德固赛导电炭黑Printex 16、 赢创德固赛导电炭黑Printex L、赢创德固赛导电炭黑化black 40B2、科琴EC-300J、科琴 EC-600JD、捷克B型超导电炭黑和美国哥伦比亚Comluctex 705抓Itra和美国哥伦比亚导 电炭黑7067中的一种或至少两种的混合物。
[0016] 在本发明所述导电POE中导电炭黑所占的重量百分比为15-35%，例如15%、 16%'18%'20%'22%'24%'26%'27%'28%'29%'30%'31%'32%'33%'34%或 35%。
[0017] 本发明所述白油为工业用白油，优选15号或15号W上的工业用白油，且在本发 明所述导电POE中白油所占的重量百分比为2-5%，例如2%、2. 2%、2. 4%、2. 6%、2. 8%、 3%、3. 3%'3. 5%'3. 7%'3. 9%'4%'4. 2%'4. 4%'4. 6%'4. 8%或 5%。
[0018] 本发明所述表面活性剂（分散剂）为多功能偶联分散剂或两种W上分散剂的复 合物，优选己撑双硬脂醜胺（EB巧与娃焼偶联剂或铅酸醋偶联剂的复合物。在本发明所述 导电POE中表面活性剂所占的重量百分比为2-5%，例如2%、2. 2%、2. 4%、2. 6%、2. 8%、 3%、3. 3%'3. 5%'3. 7%'3. 9%'4%'4. 2%'4. 4%'4. 6%'4. 8%或 5%。
[0019] 本发明所述润滑剂为聚己帰蜡、硬脂酸锋、硬脂酸镇、硬脂酸巧和硬脂酸顿中的一 种或至少两种的混合物。聚己帰（P巧蜡可为科莱恩蜡粉阳520、化neywell 6A蜡、沙索蜡和 蒙旦E蜡中的一种或至少两种的混合物。在本发明所述导电POE中润滑剂的所占重量百分 比为 0. 5-2%，例如 0. 6%、0. 8%、1. 0%、1. 2%、1. 4%、1. 5%、1. 6%、1. 7%、1. 8%、1. 9% 或2%。
[0020] 本发明所述抗氧剂为己斯夫抗氧剂168和/或己斯夫抗氧剂1010。在本发明所 述导电POE中抗氧剂所占的重量百分比为0. 3-0. 5%，例如0. 3%、0. 32%、0. 35%、0. 38%、 0. 4%、0. 42%、0. 44%、0. 46%、0. 48%或 0. 5%。
[0021] 另一方面，本发明提供了一种导电POE的制备方法，包括W下步骤：
[002引 （1)导电炭黑预处理；将导电炭黑放入高混机中，在3(K)r/min预热lOmin，去除水 份，然后按配方量加入白油、表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，高速1500r/min处理15-25min ;
[0023] (2)导电POE的制备：将处理好的导电炭黑按配方量与POE W及LLD阳混合，然后 密炼成型，挤出造粒，制成成品。
[0024] 本发明具有W下有益效果；本发明通过将导电炭黑进行预处理，而后将处理好的 导电炭黑与POE W及LLDPE混合，然后密炼成型，挤出造粒，制备得到含有重量百分比为 50-70% P0E、5-10% LLD阳、15-35%导电炭黑、2-5%白油、2-5%表面活性剂、0. 5-2%润滑 剂和0. 3-0. 5 %抗氧剂的导电P0E，制备工艺简单，成本低，并且得到的导电POE具有《80 Q 的电阻值，并且拉伸强度在9MPa W上，断裂伸长率> 500%，烙指为30-40g/10min，密度在 1.09-1. 12g/cm3,且硬度为70A W上，说明该导电POE产品在拉伸强度、硬度、初性、耐老化 稳定性等方面都具有比较优良的性能。

【具体实施方式】
[0025] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明 了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0026] 实施例1
[0027] 在本实施例中为了制备导电P0E，采用按各组分占的重量百分比主要包括如下原 料的配方：
[0028] POE 50% LLDPE 10% 导电炭黑 35%
[0029] 白油 2% 表面活性剂 2% 涧滑荆 0.5% 抗氧剂 0.5%
[0030] 选定上述组分配方后，再通过W下步骤来制备导电POE ;(1)导电炭黑预处理：将 导电炭黑放入高混机中，在3(K)r/min预热lOmin，去除水份，后按W上所述配方加入白油、 表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，高速1500r/min处理15-25min ; (2)导电POE的制备；按上述 配方将处理好的导电炭黑与POE W及LLD阳进行混合，然后采用密炼机密炼成型，再采用单 螺杆或者双螺杆挤出机造粒，制成导电POE成品。
[00引]实施例2
[0032] 在本实施例中为了制备导电POE，采用按各组分占的重量百分比主要包括如下原 料的配方：
[0033] POE 抓 ％ LLDPE 8% 导电炭黑 25% 白油 3% 表面活性剂 2% 润滑剂 1.6% 抗氧剂 0.4%
[0034] 选定上述组分配方后，再通过W下步骤来制备导电POE ;(1)导电炭黑预处理：将 导电炭黑放入高混机中，在3(K)r/min预热lOmin，去除水份，后按W上所述配方加入白油、 表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，高速1500r/min处理15-25min ; (2)导电POE的制备；按上述 配方将处理好的导电炭黑与POE W及LLD阳进行混合，然后采用密炼机密炼成型，再采用单 螺杆或者双螺杆挤出机造粒，制成导电POE成品。
[00对 实施例3
[0036] 在本实施例中为了制备导电POE,采用按各组分占的重量百分比主要包括如下原 料的配方：
[0037] POE 65.7% LLDPE 5% 导电炭黑 20% 白油 2% 表面活性剂 5% 润滑剂 2% 抗氧剂 0.3%
[0038] 选定上述组分配方后，再通过W下步骤来制备导电POE ;(1)导电炭黑预处理：将 导电炭黑放入高混机中，在3(K)r/min预热lOmin，去除水份，后按W上所述配方加入白油、 表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，高速1500r/min处理15-25min ; (2)导电POE的制备；按上述 配方将处理好的导电炭黑与POE W及LLD阳进行混合，然后采用密炼机密炼成型，再采用单 螺杆或者双螺杆挤出机造粒，制成导电POE成品。
[00測 实施例4
[0040] 在本实施例中为了制备导电P0E，采用按各组分占的重量百分比主要包括如下原 料的配方：
[0041] POE 70%
[0042] LLDPE 6% 导电炭黑 15% 白油 W 表面活性剂 3% 润滑剂 0.5% 抗氧剂 0.5%
[0043] 选定上述组分配方后，再通过W下步骤来制备导电POE ;(1)导电炭黑预处理：将 导电炭黑放入高混机中，在3(K)r/min预热lOmin，去除水份，后按W上所述配方加入白油、 表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，高速1500r/min处理15-25min ; (2)导电POE的制备；按上述 配方将处理好的导电炭黑与POE W及LLD阳进行混合，然后采用密炼机密炼成型，再采用单 螺杆或者双螺杆挤出机造粒，制成导电POE成品。
[0044] 根据表1中所示的国标法在所示的实验测试条件下测定实施例1-4所得导电POE 成品的电阻值并对其拉伸强度、断裂伸长率、烙指、密度W及硬度等力学性能参数分别进行 测试。测试结果如表1所示。
[0045] 表1实施例1-4的测定结果
[0046]

【权利要求】
1. 一种导电POE，其特征在于，所述导电POE按各组分占的重量百分比主要由如下原料 制备得到：
其中，所述各组分重量百分比之和为100%。
2. 根据权利要求1所述的导电P0E，其特征在于，所述POE为乙烯和辛烯原位聚合形成 的热塑性弹性体； 优选地，所述POE为美国杜邦1450、美国杜邦8100、美国杜邦8200、美国杜邦8999、埃 克森美孚0203、埃克森美孚0210、埃克森美孚3000、埃克森美孚6202、埃克森美孚6102、陶 氏8100、陶氏8003、陶氏7370、陶氏1450、日本三井化学DF710、日本三井化学DF740、日本 三井化学DF810和日本三井化学DF910中的一种或至少两种的混合物。
3. 根据权利要求1所述的导电P0E，其特征在于，所述LLDPE为线性低密度聚乙烯，优 选熔体流动指数小于2或薄膜级LLDPE ; 优选地，所述LLDPE为日本三井2020L、日本三井3021F、日本三井3520F、日本三菱 3100H、日本三菱F30H、美国陶氏1220和美国陶氏1221中的一种或至少两种的混合物。
4. 根据权利要求1所述的导电P0E，其特征在于，所述导电炭黑为高结构特导电炭黑； 优选地，所述导电炭黑为卡博特导电炭黑BP2000、卡博特导电炭黑Vxc72R、卡博特导 电炭黑Vxc72、赢创德固赛导电炭黑Printex XE2-B、赢创德固赛导电炭黑HIBLACK420B、 赢创德固赛导电炭黑Printex L6、赢创德固赛导电炭黑Printex L、赢创德固赛导电炭 黑Hiblack40B2、科琴EC-300J、科琴EC-600JD、捷克B型超导电炭黑和美国哥伦比亚 Conductex7055Ultra和美国哥伦比亚导电炭黑7067中的一种或至少两种的混合物。
5. 根据权利要求1所述的导电P0E，其特征在于，所述白油为工业用白油，优选15号或 15号以上的工业用白油。
6. 根据权利要求1所述的导电P0E，其特征在于，所述表面活性剂为多功能偶联分散 剂或两种以上分散剂的复合物，优选乙撑双硬脂酰胺与硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂的复合 物。
7. 根据权利要求1-6中任一项所述的导电P0E，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡、 硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙和硬脂酸钡中的一种或至少两种的混合物。
8. 根据权利要求7所述的导电P0E，其特征在于，所述聚乙烯蜡为科莱恩蜡粉PE520、 Honeywel 16A蜡、沙索蜡和蒙旦E蜡中的一种或至少两种的混合物。
9. 根据权利要求1-8中任一项所述的导电P0E，其特征在于，所述抗氧剂为巴斯夫抗氧 齐[J 168和/或巴斯夫抗氧剂1010。
10. 根据权利要求1-9中任一项所述的导电POE的制备方法，其特征在于，包括以下步 骤： (1) 导电炭黑预处理：将导电炭黑放入高混机中，在300r/min预热IOmin,去除水份,然 后按配方量加入白油、表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，高速1500r/min处理15-25min ; (2) 导电POE的制备：将处理好的炭黑按配方量与POE以及LLDPE混合，然后密炼成型， 挤出造粒，制成成品。
【文档编号】C08K9/04GK104356495SQ201410566889
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】王玉庭, 邹全亮 申请人:东莞市德诚塑化科技有限公司