一种导电ppo料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种导电PPO料及其制备方法，所述的导电PPO料按重量百分含量包括如下组分：PPO50-60％、GPPS10-15％、SMA2-8％、SEBS-MA2-5％、导电炭黑15-30％、表面活性剂1-3％、润滑剂0.5-2％、抗氧剂0.3-0.5％，上述各组分含量之和为100％；所述制备方法包括：(1)炭黑预处理；(2)将处理好的炭黑按比例与PPO、GPPS、SMA、SEBS-MA混合，然后采用双螺杆挤出机造粒。本发明得到的导电PPO料表面电阻和体积电阻小，具有优异的加工性能，高刚性、高韧性，耐温性好。
【专利说明】-种导电PPO料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工程塑料【技术领域】，具体涉及一种ΡΡ0及其制备方法，尤其涉及一种 导电ΡΡ0料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚苯醚是本世纪60年代发展起来的高强度工程塑料，化学名称为聚2, 6-二甲 基-1,4-苯醚，简称PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether)，又称为聚亚 苯基氧化物或聚苯撑醚。
[0003] 未经改性的聚苯醚（ΡΡ0)树脂耐溶剂性差、制品容易发生应力开裂、缺口冲击强 度低，而且熔体粘度高，加工成型性极差，因而纯ΡΡ0树脂不能采用注射方法成型，这样大 大限制了它的应用。
[0004] 为了克服未经改性的聚苯醚的这些缺点，人们对ΡΡ0进行了多种改性。改性方法 包括物理（共混、填充、增强和微发泡等）和化学（共聚、嵌段、接枝和网化等）改性两种。
[0005] 化学改性主要包括（1)对ΡΡ0的结构进行改性；（2) ΡΡ0的主链或端基与带官能团 的小分子进行反应，赋予ΡΡ0 -定的极性和反应活性，用于ΡΡ0合金的增容剂；（3) ΡΡ0与其 它高分子或小分子通过嵌段或接枝共聚获得新材料或用作ΡΡ0合金的增容剂。
[0006] 物理改性中研究最为活跃的是ΡΡ0的合金化，其中最为常见的是利用ΡΡ0与聚苯 乙烯（PS)在宽广组成范围内的相容性与各种带苯乙烯单元的聚合物共混来制备PP0/PS型 合金，即第一代ΡΡ0合金。
[0007] CN101376741A公开了一种利用支化聚苯乙烯来改善聚苯醚的流动性的方法，通 过加入星型与无规支化聚苯乙烯，并通过共混改性制备支化聚苯乙烯/ΡΡ0合金，选用制 得的不同类型星型聚苯乙烯，按照10-30%的不同重量份数分别与ΡΡ0原粉在密炼机中于 280-300°C共混制得不同的PP0/PS合金。该方法虽然可以改善PP0/PS体系的流动性能，但 是该合金的抗冲击性能较差，而且生产成本较高。
[0008] CN103172997A公开了一种低密度聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料及其制备方法， 该合金材料采用将玻璃微珠添加到PP0/PS塑料合金中，虽然提高了产品抗压、抗冲击性， 但是该合金的抗静电能力并没有得到改善。
[0009] CN102311634A公开了一种ΡΡ0复合材料、其制备方法和应用，其采用加入双酚A双 (二苯基磷酸酯）、SEBS、三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲苯苯基）丙烯酸酯、硫代二 丙酸二月桂酯、亚磷酸三（壬基苯酯）、氧化锌、抗紫外线剂和炭黑等，使得ΡΡ0复合材料具 有优异的力学性能，优异的抗老化，抗紫外，耐水解特性能，但其耐温性和抗静电能力较差。
[0010] CN102408697A公开了一种增强聚苯醚（ΡΡ0)组合物及其制备方法及用途，其采用 高抗冲聚苯乙烯作为改性剂，直径6-20微米的无碱玻璃纤维为增强剂，经双螺杆挤出机加 工而得一种增强ΡΡ0水泵专用料。尽管其聚苯醚组合物具有很高的机械强度、抗水解性能、 优良的韧性和尺寸稳定性、良好的流动性，但耐温性和抗静电能力仍没有得到改善。
[0011] PPS/PP0合金与大多数高分子材料一样都具有良好的电绝缘性，当与其他物质接 触或摩擦以后易聚集静电荷。静电积累所带来的负作用严重影响了生产、生活和工作，有时 甚至会引起火灾和爆炸。尤其在纺织、煤矿开采及电子电器行业的一些特定工作环境中，要 求PPS/PPO合金制品在具有较高的力学性能、耐磨性、阻燃性等性能的同时还要具有抗静 电功能，即表面电阻为较低的水平，而且要求永久抗静电，以满足特定的使用要求。
[0012] 然而，上述所涉及的与ΡΡ0合金相关的文献中，普遍存在着机械性能、耐温性和抗 静电能力差的缺陷。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的在于提供一种ΡΡ0料及其制备方法，特别是一种导电ΡΡ0料及其制 备方法。
[0014] 为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
[0015] 一种导电ΡΡ0料，按重量百分含量包括如下组分：PP050-60 %、GPPS10-15 %、 SMA2-8%、SEBS-MA2-5%、导电炭黑15-30%、表面活性剂1-3%、润滑剂0· 5-2%、抗氧剂 0. 3-0. 5% ;上述各组分含量之和为100%。
[0016] 所述ΡΡ0的重量百分含量为50-58 %，例如可以是50 %、52 %、55 %、57 %、58 %;优 选为52-57%，更优选为55%。
[0017] 本发明的ΡΡ0为聚苯醚，也称为PPE，所述的ΡΡ0或PPE为非改性和/或通用级ΡΡ0 或PPE，例如可以是蓝星的LXR045、LXR040或LXR050。
[0018] 所述GPPS的重量百分含量为10-14%，例如可以是11 %、12%、13%、14%;优选为 11-14%，更优选为13%。
[0019] 本发明的GPPS为通用级聚苯乙烯，例如可以是奇美的PG-383和/或台化的 GP5500。
[0020] 所述SMA的重量百分含量为3-8%，例如可以是3%、4%、5%、6%、7%、8% ;优选 为3-8%，更优选为6%。
[0021] 本发明的SMA为苯乙烯-马来酸酐共聚物，例如可以是上海华雯电子新材料有限 公司的SMA-700 ;在本发明主要起增容作用。
[0022] 所述SEBS-MA的重量百分含量为2-4%，例如可以是2%、2·5%、3%、3·5%、4% ; 优选为3-4%，更优选为3%。
[0023] 本发明的SEBS-MA为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的马来酸酐接枝物，例 如可以是美国科腾的FG1901GT ;在本发明主要起增韧作用。
[0024] 所述导电炭黑的重量百分含量为15-28 %，例如可以是15 %、18 %、20 %、21 %、 23%、25%、28% ;优选为 18-25%，更优选为 21%。
[0025] 本发明的导电炭黑为高结构特导电炭黑，例如可以是卡博特导电炭黑BP2000、 Vxc72R或Vxc72中的任意一种或至少两种的混合物，赢创德固赛导电炭黑Printex、XE2-B、 HIBLACK420B、Printex L6、Printex L或Hiblack40B2中的任意一种或至少两种的混合物， 科琴EC-300J或EC-600JD，捷克B型超导电炭黑，美国哥伦比亚的Conductex7055Ultra或 Conductex7067Ultra等。也可以采用碳纳米管替代。
[0026] 所述表面活性剂的重量百分含量为1-2. 5%，例如可以是1%、1. 2 %、1. 5 %、 1. 8%、2. 1%、2. 5% ;优选为 1. 5-2. 1%，更优选为 1. 8% ;
[0027] 优选地，所述表面活性剂为偶联分散剂；优选为乙撑双硬脂酰胺、硅烷偶联剂或铝 酸酯偶联剂的一种或至少两种的混合物。
[0028] 所述润滑剂的重量百分含量为0. 5-1. 8%，例如可以是0. 5%、0. 8%、1%、1. 2%、 1. 5%、1· 8% ;优选为 0· 8-1. 5%，更优选为 1. 2% ;
[0029] 优选地，所述润滑剂为聚乙烯蜡和/或硬脂酸锌。
[0030] 聚乙烯蜡可用科莱恩蜡粉PE520和/或Honeywell6A蜡。
[0031] 所述抗氧剂的重量百分含量为0.35-0. 48 %，例如可以是0.35 %、0. 38%、 0· 40%、0· 42%、0· 46%、0· 48% ;优选为 0· 35-0. 4%，更优选为 0· 38%。
[0032] 本发明的抗氧剂为巴斯夫的168和/或1010。
[0033] 本发明的导电ΡΡ0料的制备方法，具体步骤如下：
[0034] (1)炭黑预处理：将炭黑放入高混机中，在10(TC下低速300r/min预热lOmin，去 除水分，后按比例加入表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，高速1500r/min处理15-25min。
[0035] (2)将处理好的炭黑按比例与PPO、GPPS、SMA、SEBS-MA混合，然后采用双螺杆挤出 机造粒即得。
[0036] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0037] 1、表面或体积电阻兰105Ω ;
[0038] 2、具有优异的加工性能，熔指为3. 65g/10min ;
[0039] 3、具有商刚性，商初性，制品1. 5米掉落不开裂；
[0040] 4、耐温性好，制品在150°C下烘烤8小时不翘曲变形。
【具体实施方式】
[0041] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0042] 实施例1
[0043] (1)按照如下重量百分含量配备原料：
[0044] PP050%、GPPS13%、SMA3%、SEBS-MA2%、导电炭黑 30%、表面活性剂 1%、润滑剂 0. 5%、抗氧剂0. 5% ;上述各组分含量之和为100% ;
[0045] 所述PPO为蓝星的LXR045 ;所述GPPS为奇美的PG-383 ;所述SMA为上海华雯电子 新材料有限公司的SMA-700 ;所述SEBS-MA为美国科腾的FG1901GT ;所述导电炭黑为卡博 特导电炭黑；所述表面活性剂为乙撑双硬脂酰胺（EBS);所述润滑剂为科莱恩蜡粉PE520 ; 所述抗氧剂为巴斯夫抗氧剂168 ;
[0046] (2)炭黑预处理：将炭黑放入高混机中，在10(TC下低速300r/min预热lOmin，去 除水分，然后按比例加入表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，高速1500r/min处理15min。
[0047] (3)将处理好的炭黑按比例与PPO、GPPS、SMA、SEBS-MA混合，然后采用双螺杆挤出 机造粒即得。
[0048] 实施例2
[0049] (1)按照如下重量百分含量配备原料：
[0050] PP052%、GPPS15%、SMA6%、SEBS-MA2·5%、导电炭黑21%、表面活性剂1·5%、润 滑剂1. 5%、抗氧剂0. 5% ;上述各组分含量之和为100% ;
[0051] 所述PPO为蓝星的LXR040 ;所述GPPS为台化的GP5500 ;所述SMA为上海华雯电子 新材料有限公司的SMA-700 ;所述SEBS-MA为美国科腾的FG1901GT ;所述导电炭黑为赢创 德固赛导电炭黑；所述表面活性剂为硅烷偶联剂；所述润滑剂为H〇neyWe116A蜡；所述抗氧 剂为巴斯夫抗氧剂1010;
[0052] (2)炭黑预处理：将炭黑放入高混机中，在10(TC下低速300r/min预热lOmin，去 除水分，然后按比例加入表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，高速1500r/min处理18min。
[0053] (3)将处理好的炭黑按比例与PPO、GPPS、SMA、SEBS_MA混合，然后采用双螺杆挤出 机造粒即得。
[0054] 实施例3
[0055] (1)按照如下重量百分含量配备原料：
[0056] PP055%、GPPS10%、SMA8%、SEBS-MA3. 5%、导电炭黑 20%、表面活性剂 1. 8%、润 滑剂1. 2%、抗氧剂0. 5% ;上述各组分含量之和为100% ;
[0057] 所述PPO为蓝星的LXR050 ;所述GPPS为奇美的PG-383 ;所述SMA为上海华雯电 子新材料有限公司的SMA-700 ;所述SEBS-MA为美国科腾的FG1901GT ;所述导电炭黑为科 琴EC-300J ;所述表面活性剂为铝酸酯偶联剂；所述润滑剂为科莱恩蜡粉PE520 ;所述抗氧 剂为巴斯夫抗氧剂168 ;
[0058] (2)炭黑预处理：将炭黑放入高混机中，在10(TC下低速300r/min预热lOmin，去 除水分，然后按比例加入表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，高速1500r/min处理20min。
[0059] (3)将处理好的炭黑按比例与PPO、GPPS、SMA、SEBS_MA混合，然后采用双螺杆挤出 机造粒即得。
[0060] 实施例4
[0061] (1)按照如下重量百分含量配备原料：
[0062] PP057%、GPPS14%、SMA2%、SEBS-MA5%、导电炭黑17%、表面活性剂3%、润滑剂 1. 5%、抗氧剂0. 5% ;上述各组分含量之和为100% ;
[0063] 所述PPO为蓝星的LXR045 ;所述GPPS为台化的GP5500 ;所述SMA为上海华雯电子 新材料有限公司的SMA-700 ;所述SEBS-MA为美国科腾的FG1901GT ;所述导电炭黑为捷克B 型超导电炭黑；所述表面活性剂为乙撑双硬脂酰胺与硅烷偶联剂的混合物；所述润滑剂为 Honeywell6A錯；所述抗氧剂为巴斯夫抗氧剂1010 ;
[0064] (2)炭黑预处理：将炭黑放入高混机中，在10(TC下低速300r/min预热lOmin，去 除水分，然后按比例加入表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，高速1500r/min处理21min。
[0065] (3)将处理好的炭黑按比例与PPO、GPPS、SMA、SEBS-MA混合，然后采用双螺杆挤出 机造粒即得。
[0066] 实施例5
[0067] (1)按照如下重量百分含量配备原料：
[0068] PP060%、GPPS12%、SMA5%、SEBS-MA4%、导电炭黑15%、表面活性剂2%、润滑剂 1. 7%、抗氧剂0. 3% ;上述各组分含量之和为100% ;
[0069] 所述PPO为蓝星的LXR050 ;所述GPPS为台化的GP5500 ;所述SMA为上海华雯电子 新材料有限公司的SMA-700 ;所述SEBS-MA为美国科腾的FG1901GT ;所述导电炭黑为美国 哥伦比亚Conductex7055Ultra ;所述表面活性剂为乙撑双硬脂酰胺与铝酸酯偶联剂的混 合物；所述润滑剂为科莱恩蜡粉PE520 ;所述抗氧剂为巴斯夫抗氧剂168 ;
【权利要求】
1. 一种导电PPO料，其特征在于，所述PPO料按重量百分含量包括如下组分： PP050-60 %、GPPS10-15 %、SMA2-8 %、SEBS-MA2-5 %、导电炭黑 15-30 %、表面活性剂 1-3%、润滑剂0. 5-2%、抗氧剂0. 3-0. 5% ;上述各组分含量之和为100%。
2. 根据权利要求1所述的PP0料，其特征在于，所述PP0的重量百分含量为50-58%， 优选为52-57 %，更优选为55% ; 优选地，所述PP0为非改性PP0和/或通用级PP0 ; 优选地，所述PP0为蓝星的LXR045、蓝星的LXR040或蓝星的LXR050中的任意一种或至 少两种的混合物。
3. 根据权利要求1或2所述的PP0料，其特征在于，所述GPPS的重量百分含量为 10-14%，优选为11-14%，更优选为13% ; 优选地，所述GPPS为奇美的PG-383和/或台化的GP5500。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的PP0料，其特征在于，所述SMA的重量百分含量为 3-8 %，优选为3-8 %，更优选为6 % ; 优选地，所述SMA为SMA-700。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的PP0料，其特征在于，所述SEBS-MA的重量百分含量 为2-4 %，优选为3-4 %，更优选为3 % ; 优选地，所述SEBS-MA为美国科腾的FG1901GT。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的PP0料，其特征在于，所述导电炭黑的重量百分含量 为15-28%，优选为18-25%，更优选为21% ; 优选地，所述导电炭黑为卡博特导电炭黑、赢创德固赛导电炭黑、科琴EC-300J、科琴 EC-600JD、捷克B型超导电炭黑、美国哥伦比亚的Conductex7055Ultra、美国哥伦比亚的 Conductex7067Ultra或碳纳米管中的任意一种或至少两种的混合物； 优选地，所述卡博特导电炭黑为BP2000、Vxc72R或Vxc72中的任意一种或至少两种的 混合物； 优选地，所述赢创德固赛导电炭黑为Printex XE2-B、HIBLACK420B、Printex L6、 Printex L或Hiblack40B2中的任意一种或至少两种的混合物。
7. 根据权利要求1-6任一项所述的PP0料，其特征在于，所述表面活性剂的重量百分含 量为1-2. 5%，优选为1.5-2. 1%，更优选为1.8% ; 优选地，所述表面活性剂为偶联分散剂；优选为乙撑双硬脂酰胺、硅烷偶联剂或铝酸酯 偶联剂中的任意一种或至少两种的混合物。
8. 根据权利要求1-7任一项所述的PP0料，其特征在于，所述润滑剂的重量百分含量为 0· 5-1. 8%，优选为 0· 8-1. 5%，更优选为 1. 2% ; 优选地，所述润滑剂为聚乙烯蜡和/或硬脂酸锌； 优选地，所述聚乙烯蜡为科莱恩蜡粉PE520和/或Honeywell6A蜡。
9. 根据权利要求1-8任一项所述的PP0料，其特征在于，所述抗氧剂的重量百分含量为 0· 35-0. 48 %，优选为 0· 35-0. 4 %，更优选为 0· 38 % ; 优选地，所述抗氧剂为抗氧剂168和/或抗氧剂1010 ; 优选地，所述抗氧剂为巴斯夫抗氧剂168和/或巴斯夫抗氧剂1010。
10. -种权利要求1-9任一项所述的PP0料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下： (1) 炭黑预处理：将炭黑放入高混机中，在l〇〇°C下低速300r/min预热lOmin，去除水 分，后按比例加入表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，高速1500r/min处理15-25min。 (2) 将处理好的炭黑按比例与PPO、GPPS、SMA、SEBS-MA混合，然后采用双螺杆挤出机造 粒即得。
【文档编号】C08L25/06GK104119666SQ201410333469
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14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