导电热塑性树脂组合物的制造方法与工艺

文档序号:11108405
本发明涉及一种导电热塑性树脂组合物。更具体地,本发明涉及具有优异的导电性、阻燃性和机械性能的导电热塑性树脂组合物和包含其的模制品。

背景技术:
聚碳酸酯树脂具有优异的可加工性和可模制性,并广泛应用于各种家居用品,办公设备,电气/电子产品等。已经已经许多尝试以通过赋予聚碳酸酯树脂导电性而使聚碳酸酯树脂可以具有电磁屏蔽性能,将聚碳酸酯树脂应用于机动车,各种电气设备,电器如TV,电子组件和电缆。具体地,当导电面板和由聚碳酸酯树脂等形成的外部材料接合至一起时,可能发生静电放电,导致导电面板由于火花而损坏。为了防止这个问题,常规采用通过将金属导电带粘附到由聚碳酸酯树脂等形成的外部材料上或通过在外部材料的一个表面上涂覆用于接地的金属而保护电路的方法。然而,这种粘附导电带或涂覆金属的方法具有高加工成本和难以形成薄膜的问题。因此,已经开发出导电热塑性树脂组合物(材料),其通过将热塑性树脂如聚碳酸酯树脂与导电填料如碳黑,碳纤维,碳纳米管,金属粉末或金属涂覆的无机粉末混合会的以赋予热塑性树脂导电性。然而,导电填料为导电性材料提供期望的电导率需要大量的导电填料。当使用大量的导电填料时,可能会降低由其制造的模制品的冲击强度和伸长率,从而导致整体机械性能劣化。另外,由于难以均匀分散导电填料,模制品可能遭受阻燃性和外观的显著劣化,由此使得难以将模制品用作外部材料。为了克服这些问题,已经进行研究以改进导电填料的可分散性。例如,已经存在向聚碳酸酯树脂中添加SAN树脂以改善导电填料(束型碳纳米管)的可分散性的方法。然而,这种方法还具有的问题在于随着SAN树脂的含量增加,模制品的阻燃性、机械强度和外观可能下降,并且难以同时确保导电性,阻燃性,机械性能和外观方面的良好性能。韩国专利公开第10-2012-0078342号中公开了现有技术的一个实例。

技术实现要素:
技术问题本发明的一个方面是提供一种具有优异的导电性、机械性能、阻燃性、外观及它们之间的平衡的导电热塑性树脂组合物。本发明的另一方面是提供使用上述导电热塑性树脂组合物制造的模制品。本发明的上述和其它目的可以通过下面描述的本发明而实现。技术方案本发明的一个方面涉及一种导电热塑性树脂组合物。该导电热塑性树脂组合物包含:聚碳酸酯树脂;和导电填料,其中导电填料包含碳纳米管改性的玻璃纤维(CNT改性的玻璃纤维)或CNT改性的玻璃纤维工件。在示例性实施方式中,相对于100重量份的聚碳酸酯树脂,导电填料可以以约0.1重量份至约10重量份的量存在。在示例性实施方式中,CNT改性的玻璃纤维可以是其中碳纳米管培养于玻璃纤维的表面上的导电填料,其CNT改性的玻璃纤维工件可以是通过从CNT改性的玻璃纤维上去除玻璃纤维而获得的导电填料。在示例性实施方式中,CNT改性的玻璃纤维可以具有约2μm至约20μm的平均直径和约1mm至约10mm的平均长度。在示例性实施方式中,导电热塑性树脂可以进一步包括碳纤维。在示例性实施方式中,碳纳米管可以包括单壁碳纳米管(SWNT),双壁碳纳米管(DWNT)和多壁碳纳米管(MWNT)中的至少一种。本发明的另一方面涉及模制品。该模制品是使用如上的导电热塑性树脂组合物制造的。在示例性实施方式中,模制品可以具有根据ASTMD257测定的约105Ω·cm或更小的表面电阻。在示例性实施方式中,模制品可以具有根据UL94测定的V-0或更高的阻燃性和根据ASTMD256测定的约4kgf·cm/cm至约10kgf·cm/cm的缺口悬臂梁冲击强度。在示例性实施方式中,模制品可以是用于电气/电子产品的外部材料。有益效果根据本发明,有可能提供具有优异导电性、机械性能、阻燃性、外观及其之间平衡的导电热塑性树脂组合物,以及使用组合物制成的模制品。具体实施方式在下文中,将详细描述本发明的实施方式。应当理解的是,以下实施方式提供用于完全公开和本领域技术人员对本发明的透彻理解。此外,除非另有说明,本文使用的技术和科学术语具有本领域技术人员通常理解的含义。将省略可能不必要地模糊本发明的主题的已知的功能和结构的描述。根据本发明的导电热塑性树脂组合物包含(A)聚碳酸酯树脂;和(B)包含(B1)碳纳米管改性的玻璃纤维(CNT改性的玻璃纤维)和(B2)CNT改性的玻璃纤维工件中的至少一种的导电填料。(A)聚碳酸酯树脂根据本发明的聚碳酸酯树脂在刚性和冲击强度、外观和可模制性方面表现出优异的机械性能,并可以包含通过典型方法制备的任何聚碳酸酯树脂而无限制。例如,脂肪族聚碳酸酯树脂、芳香族聚碳酸酯树脂、它们的共聚物树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物树脂和它们的组合都可用作聚碳酸酯树脂。具体地,可以使用芳香族聚碳酸酯树脂作为聚碳酸酯树脂。另外,聚碳酸酯树脂可以是直链聚碳酸酯树脂,支链聚碳酸酯树脂,或直链的和支链的聚碳酸酯树脂的共混物,但不限于此。在一些实施方式中,聚碳酸酯树脂可以通过使(a1)芳香族二羟基化合物与(a2)碳酸酯前体反应而制备。(a1)芳香族二羟基化合物芳香族二羟基化合物(a1)可以是式1所示的化合物或其混合物。[式1]其中X1和X2各自独立地为氢,卤素或C1-C8烷基基团;a和b各自独立地为0至4的整数;且Z是单键、C1-C8亚烷基基团、C2至C8烷叉基基团、C5至C15环亚烷基基团、C5至C15环烷叉基基团、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-。在一些实施方式中,由式1表示的芳族二羟基化合物的实例可以包括双(羟基芳基)烷烃,双(羟基芳基)环烷烃,双(羟基芳基)醚,双(羟基芳基)硫醚,双(羟基芳基)亚砜和联苯化合物。这些可以单独或作为它们的混合物使用。双(羟基芳基)烷烃的实例可以包括双(4-羟基苯基)甲烷、双(3-甲基-4-羟基苯基)甲烷、双(3-氯-4-羟基苯基)甲烷、双(3,5-二溴-4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(2-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)乙烷、2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(2-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烷、2,2-双(3-氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-氟-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-溴-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氟-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、2,2-双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-氯苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-双(3-溴-4-羟基-5-氯苯基)丙烷、2,2-双(3-苯基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丁烷、1,1-双(2-丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丁烷、1,1-双(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丁烷、1,1-双(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)异丁烷、1,1-双(2-叔丁基-戊基-4-羟基-5-甲基苯基)丁烷、2...
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