一种导电橡胶粒子及其生产方法和应用_3

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到几天之间。
[0043] 在本发明的一个优选实施方式中,步骤二中的导电纳米橡胶乳液可W通过喷雾干 燥、冷冻干燥等方法进行干燥,制备导电橡胶纳米粒子。
[0044] 本发明的第Η个实施方式还涉及一种所述的导电橡胶粒子在制备导电热塑性弹 性体中的应用。利用本发明的导电橡胶纳米粒子制备的弹性体的体积电阻率有明显的下 降,体积电阻率为(1.0~3.0)Χ109Ω.cm,并且拉伸强度和邵氏硬度都有显著的提高。
[0045] 本发明的有益效果:
[0046] 该方法利用了橡胶通常都具有水乳液形式送一特点,可W进行福射交联或化学交 联,能够得到交联的橡胶乳液,而且没有破坏乳液稳定性;同时,该方法也利用了本征型导 电高分子单体能够在水中进行化学聚合的特点,使本征型导电高分子原位沉积于橡胶乳胶 粒子的表面,形成具有核壳结构的导电橡胶乳液。核壳导电橡胶乳胶粒子的核层为交联后 的橡胶粒子,具有很好的弹性,壳层为本征型导电高分子,厚度只有几个纳米,对整个橡胶 粒子的弹性影响较小。通过送种方法得到的导电纳米橡胶粒子可W很方便的用来制备导电 热塑性弹性体,在聚合物基体中的分散性比纯的本征型导电高分子纳米颗粒好。
【附图说明】
[0047] 图1实施例5得到的产品的透射电子显微镜(TEM)照片。
【具体实施方式】
[0048]W下将结合实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手 段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据W实施。需要说明的是,W 下实施例仅用于说明本发明,并不能对本发明的范围构成任何限制,只要不构成冲突,本发 明中的各个实施例W及各实施例中的各个特征可W相互结合,所形成的技术方案均在本发 明的保护范围之内。
[0049] 测试方法:
[0050] 透射电子显微镜灯EM):使用荷兰阳I公司的Tecnai20型号的TEM对制备得到 的导电橡胶乳胶粒子的结构进行观察。
[0051] 四探针测试仪:我们是通过将制备的导电橡胶乳液直接在鼓风干燥箱中在6(TC 下干燥成膜后对其表面电阻进行测试,使用广州四探针科技公司的RTS-8型四探针测试仪 进行测试。
[0052] 动态光散射;使用Malvern公司的Nano-ZS动态光散射仪对乳胶粒子的粒径进行 分析。仪器使用的是化-化固态激光源,激发波长为633nm。测试条件为25°C。将样品用 水稀释到合适的浓度后直接在样品池中测试。
[0053] 在本发明中,所述的导电高分子或导电橡胶粒子指的是本征型导电高分子或其他 类型的导电高分子,在优选的条件下,其指的是本征型导电高分子或本征型导电橡胶粒子。
[0054] 实施例1
[00巧]取福照交联过的了腊胶乳30g加入到装有机械揽拌的反应器中,并加入化咯单体 开始边揽拌边溶胀比。然后将50ml聚己帰基化咯焼丽化30,西隙化工股份有限公司)水 溶液加入到了腊胶乳中,揽拌lOmin后开始同时滴加氯化铁和对甲苯礙酸水溶液。滴加完 成后将反应体系置于冰水浴中冷却,然后加入30wt%的双氧水溶液开始反应,保证反应体 系中化咯、聚己帰基化咯焼丽(重复单元)、氯化铁、对甲苯礙酸和过氧化氨的浓度分别为 0. 066M、0. 057M、0. 0001M、0. 033M和0. 079M。反应4化后停止得到了腊/聚化咯导电橡胶 乳液。了腊/聚化咯导电橡胶乳胶粒子的Z-均粒径为90nm。将乳液进行喷雾干燥得到了 腊/聚化咯导电橡胶纳米粒子。产品的表面电阻约为9. 5X1〇3q/Π。
[0056] 实施例2
[0057] 方法同实施例1,只是将实施例1中的了腊胶乳替换为駿基了腊胶乳,且反应体 系中化咯、聚己帰基化咯焼丽(重复单元)、氯化铁、对甲苯礙酸和过氧化氨的浓度分别为 0. 066M、0. 057M、0. 0001M、0. 0132M和0. 132M。反应4化后得到駿基了腊/聚化咯导电橡胶 乳液。駿基了腊/聚化咯导电橡胶乳胶粒子的Z-均粒径为180nm。将乳液进行喷雾干燥得 到駿基了腊/聚化咯导电橡胶纳米粒子。产品的表面电阻大约为8. 9X1〇5Ω/□。
[00则 实施例3
[0059] 方法同实施例1,但是反应体系中化咯、聚己帰基化咯焼丽(重复单元)、氯化铁、 对甲苯礙酸和过氧化氨的浓度分别为0. 066M、0. 057M、0. 0001M、0. 132M和0. 033M,且反应 不是在冰水浴中,而是在23°C下进行,反应3化后停止,得到了腊/聚化咯导电橡胶乳液。 了腊/聚化咯导电橡胶乳胶粒子的Z-均粒径为65皿。将乳液进行喷雾干燥后得到了腊/ 聚化咯导电橡胶纳米粒子。产品的表面电阻大约为5.6Χ1〇3ω/Π。
[0060] 实施例4
[0061] 方法同实施例2,只是反应体系中化咯、聚己帰基化咯焼丽(重复单元)、氯化铁、 对甲苯礙酸和过氧化氨的浓度分别为0. 066M、0. 057M、0. 0001M、0. 33M和0. 079M,并将实施 例2中的反应温度变为在23Γ下进行,反应3化后停止,得到駿基了腊/聚化咯导电橡胶乳 液。駿基了腊/聚化咯导电橡胶乳胶粒子的Ζ-均粒径为130nm。将乳液进行喷雾干燥得到 駿基了腊/聚化咯导电橡胶纳米粒子。产品的表面电阻大约为7. 6X1〇5Ω/□。
[00的]实施例5
[0063] 方法同实施例1,只是将聚己帰基化咯焼丽的浓度降低了一半,即0.0285M,其它 条件都与实施例1相同,反应4化后停止得到了腊/聚化咯导电橡胶乳液。了腊/聚化咯 导电橡胶乳胶粒子的Z-均粒径为90nm。将乳液进行喷雾干燥得到了腊/聚化咯导电橡胶 纳米粒子。产品的表面电阻大约为1.4Χ1〇3ω/□。产品的透射电子显微镜表征结果如图 1所示,我们可W观察到了腊/聚化咯乳胶粒子的表面变得明显粗糖,可见,聚化咯已经沉 积在了了腊乳胶粒子的表面,形成了具有核壳结构的了腊/聚化咯乳胶粒子。
[0064] 实施例6:
[0065] 方法同实施例2,也是将聚己帰基化咯焼丽的浓度降低一半,即0. 0285Μ,其它物 质的浓度不变,冰水浴中反应4化后得到駿基了腊/聚化咯导电橡胶乳液。駿基了腊/聚 化咯导电橡胶乳胶粒子的Ζ-均粒径为130nm。将乳液进行喷雾干燥得到駿基了腊/聚化咯 导电橡胶纳米粒子。产品的表面电阻大约为1. 7Χ1〇5ω/ 口。
[006引 实施例7:
[0067] 配方同实施例5,但是改变化咯单体的加入方式,将化咯单体W水溶液的形式滴加 到了腊胶乳中,其它反应条件都与实施例5相同,反应4化后停止得到了腊/聚化咯导电橡 胶乳液。了腊/聚化咯导电橡胶乳胶粒子的Ζ-均粒径为90nm。将乳液进行喷雾干燥得到 了腊/聚化咯导电橡胶纳米粒子。产品的表面电阻大约为2.9Χ1〇3ω/Π。
[0068] 实施例8 :
[0069] 反应过程与实施例1相同,只是将化咯单体用苯胺单体替换,保证体系中苯胺、 聚己帰基化咯焼丽(重复单元)、氯化铁、对甲苯礙酸和过氧化氨的浓度分别为0. 066Μ、 0. 057Μ、0. 0001Μ、0. 033Μ和0. 079Μ。反应4化后停止得到了腊/聚苯胺导电橡胶乳液。了 腊/聚苯胺导电橡胶乳胶粒子的Ζ-均粒径为90nm。将乳液进行喷雾干燥得到了腊/聚苯 胺导电橡胶纳米粒子。产品的表面电阻约为8. 5Χ1〇3ω/Π。
[0070] 导电热塑性弹性体的制备及性能研究:
[00川 实施例9;
[0072] 将实施例5中得到的了腊/聚化咯导电粉末橡胶、线性低密度聚己帰(中石化茂 名石化,牌号7042,烙指2g/10min,烙点122°C)和马来酸
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