一种低逾渗阈值的聚丙烯基复合导电高分子材料及其制备方法与流程

文档序号:14720412发布日期:2018-06-17 13:13阅读:171来源:国知局
本发明涉及材料领域,具体涉及一种低逾渗阈值的聚丙烯基复合导电高分子材料。
背景技术
::聚丙烯基复合型导电高分子材料是指以通用高分子聚丙烯为基体,加入各种导电物质,经过物理、化学方法复合而得到的具有一定导电性又具有良好力学性能的复合材料,是当前用途最广用量最大的一种导电材料,其中分散复合型导电高分子材料通常是填充导电粒子或导电纤维,如炭黑、碳纤维、金属粉、金属纤维、金属化玻璃纤维等,其中炭黑是目前应用最广、用量最大的导电填料,其体积电阻率为0.1~10Ω·cm,导电性能稳定持久,可以大幅度调整材料的导电性能(1~1×108Ω·cm),因此炭黑填充的高分子导电复合材料导电效果好,被广泛应用。然而,炭黑加入到聚合物基体中,对材料的力学性能和加工性能有着显著的影响,且在制备过程中发现,导电炭黑在聚丙烯中的分散性差,导致复合材料的逾渗值较高。因此单一使用导电炭黑做导电填料不能满足要求,多种填料制备复合材料成为研究的重点。碳纳米管、金属粉、金属纤维、金属化玻璃纤维等是目前使用较广的导电填料,常用于与导电炭黑制备导电材料,申请人研究发现,在聚丙烯中加入相溶剂如马来酸酐接枝,可以提高导电炭黑在聚丙烯中的分散性,降低逾渗值,效果明显,硅油也可以作为相溶剂起到降低逾渗值的效果,且经检索国内外没有相关专利记载,因此,申请人设计出本发明能成功解决现有技术存在的问题。技术实现要素::本发明的目的是提供一种低逾渗阈值的聚丙烯基复合导电高分子材料,以硅油作为相溶剂,多种填料互配调制而成,不仅具有较低的逾渗值、良好的电导率,而且各项力学性能优良。一种低逾渗阈值的聚丙烯基复合导电高分子材料,其特征是,包括以下重量份数的成分:40-50份的聚丙烯,1-2份的碳纳米管,20-30份的导电炭黑,5-12份的玻璃纤维,5-10份的钛镁合金粉,5-8份的钙粉,5-10份的十溴联苯醚,1-2份的硅油。进一步,所述硅油为甲基硅油或乙基硅油或苯基硅油;进一步,所述聚丙烯的分子量小于1200;进一步,所述低逾渗阈值的聚丙烯基复合导电高分子材料,包括以下重量份数的成分:50份的聚丙烯,3份的碳纳米管,20份的导电炭黑,7份的玻璃纤维,5份的钛镁合金粉,5份的钙粉,8份的十溴联苯醚,2份的硅油。本发明所述的高能聚合物基导电复合材料的制备方法包括如下步骤:步骤一:按照比例称取聚丙烯、碳纳米管、导电炭黑、玻璃纤维、钛镁合金粉、钙粉、十溴联苯醚和硅油;步骤二:将步骤一组分加入混炼机中,在190℃和800r/min条件下密炼20min~30min;步骤三:将步骤二物料压入挤塑机中以190℃和15MPa挤出,风干切粒,即为本发明所述的低逾渗阈值的聚丙烯基复合导电高分子材料。本发明与现有技术相比,具有如下优点:添加了硅油作为相溶剂增强了导电炭黑在聚丙烯中的分散性,降低了复合材料的逾渗值,从而使得材料的导电率大大提高,同时多种填料的互配加入使得材料整体的力学性能得到了提高,产品性质更为优越。具体实施方式:实施例1:一种低逾渗阈值的聚丙烯基复合导电高分子材料,包括以下重量份数的成分:50份的聚丙烯,3份的碳纳米管,20份的导电炭黑,7份的玻璃纤维,5份的钛镁合金粉,5份的钙粉,8份的十溴联苯醚,2份的甲基硅油。制备方法:按照实施例1中的比例称取聚丙烯、碳纳米管、导电炭黑、玻璃纤维、钛镁合金粉、钙粉、十溴联苯醚、甲基硅油,将各组分加入混炼机中,在190℃和800r/min条件下密炼20min,再将物料压入挤塑机中以190℃和15MPa挤出,挤出后冷却切条,风干切粒,即为成品。实施例2:一种低逾渗阈值的聚丙烯基复合导电高分子材料,包括以下重量份数的成分:45份的聚丙烯,2份的碳纳米管,25份的导电炭黑,5份的玻璃纤维,8份的钛镁合金粉,5份的钙粉,5份的十溴联苯醚,5份的乙基硅油。制备方法:按照实施例2中的比例称取聚丙烯、碳纳米管、导电炭黑、玻璃纤维、钛镁合金粉、钙粉、十溴联苯醚、乙基硅油,将各组分加入混炼机中,在190℃和800r/min条件下密炼20min,再将物料压入挤塑机中以190℃和15MPa挤出,挤出后冷却切条,风干切粒,即为成品。实施例3:与实施例2的区别在于未加入硅油。导电性能及力学性能试验:将实施例1、实施例2和实施例3所获得的低逾渗阈值的聚丙烯基复合导电高分子材料进行性能测试,体积电阻率、表面电阻率按GB/T15662要求进行测试,拉伸强度按GB/T1040-2006要求进行测试,弯曲强度按GB/T10422006要求进行测试、断裂伸长率按GB/T1040-2006要求进行测试,测试结果如下:项目测试方法单位实施例1实施例2实施例3体积电阻率GB/T15662Ω·cm1.010.991.77表面电阻率GB/T15662Ω·cm9.898.4416.21拉伸强度GB/T1040-2006MPa36.7830.9126.15弯曲强度GB/T1042-2006MPa59.5455.2844.66断裂伸长率GB/T1040-2006%8.207.769.1由上表可见,加入的硅油起到了分散作用,提高了材料的导电性能。当前第1页1 2 3 
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