本发明涉及高分子材料领域，更具体地，涉及一种碳纳米管母料及其改性工程塑料材料。
背景技术：
：碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，而且具有非常大的长径比，所以具有很好的电学性能和传热性能。理论上，在碳纳米管充分分散的情况下，只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管,该复合材料的电阻率会大幅下降、同时热导率也会得到很大的改善。工程塑料被广泛应用工业和民用的各个领域。工程塑料本身是一种绝缘体，具有很高的电阻，在某些应用领域需要导电、静电耗散或抗静电材料，这种情况下，需要对工程塑料进行改性。其中，导电炭黑、金属纤维等材料被广泛应用。但通常需要比较高的加入量才能满足其电性能改性要求，这种情况下材料的力学性能会受到很大的损失，而且添加物的团聚会造成制件产生晶点、麻点、凸起等缺陷。理论上，在碳纳米管充分分散的情况下，其效率远远高于导电炭黑等常用的助剂，在很低的加入量即可满足改性需求，同时保持良好的力学性能。但碳纳米管很难直接分散到聚合物里面，这样就要求开发出一种高效、易分散、易于和多种工程塑料相容的碳纳米管母料，以便于通过常用的挤出加工方式制备各种改性工程塑料产品，同时能最大可能保持材料的性能并取得良好的外观。技术实现要素：本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种碳纳米管改性工程塑料产品及其制备方法，使工程塑料增加导电性，满足现有市场的上述需求。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种碳纳米管改性工程塑料，其特征在于，包括以下重量份配比的组份：工程塑料基材60～99份碳纳米管母料1-40份所述碳纳米管母料为依次通过发烟硫酸和二元胺处理的碳纳米管分散在一定比例的对苯二甲酸、丁二醇、双酚a的混合物溶液中制得的。进一步地，所述工程塑料基材为聚碳酸酯、碳酸酯共聚物、聚酯、聚芳酯中的一种或多种组合。进一步地，所述聚酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种组合。进一步地，所述碳纳米管母料中，碳纳米管的质量百分比为5％～30％。进一步地，所述对苯二甲酸、丁二醇、双酚a的混合物中，对苯二甲酸的质量占混合物总质量的51％-58.5％，丁二醇与双酚a的摩尔比范围为1～4:1。进一步地，所述二元胺为己二胺、戊二胺、丁二胺、对苯二胺中的一种或多种组合。一种上述碳纳米管改性工程塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：制备碳纳米管母料，碳纳米管依次通过发烟硫酸和二元胺处理，然后分散在一定比例的对苯二甲酸、丁二醇、双酚a的混合物溶液中进行原位聚合，制备得到一定浓度的碳纳米管母料；步骤s2：将碳纳米管母料和工程塑料基材按一定份量比混合均匀，放入挤出机塑化造粒，制得碳纳米管改性工程塑料。从上述技术方案可以看出：本发明首先对碳纳米管用发烟硫酸和二元胺进行修饰处理，提高碳纳米管在有机溶剂中的分散度和稳定度，制得稳定的碳纳米管母料，之后，仍然采用与普通工程塑料相同的熔融挤出制备方法和设备，无需改变现有设备和工艺条件，可以制得不同表面电阻和体积电阻的改性材料。具体实施方式下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。一种碳纳米管改性工程塑料，其特征在于，包括以下重量份配比的组份：工程塑料基材60～99份碳纳米管母料1-40份。工程塑料基材可以为聚碳酸酯(pc)、碳酸酯共聚物、聚酯(聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet))、聚芳酯(par)中的一种或多种组合，以及其他种类能与碳纳米管母料基体有一定相容性的聚合物。碳纳米管母料的制备过程为：碳纳米管先和发烟硫酸反应，经过水洗后得到的碳纳米管上有一定量的磺酸基团。该修饰过的碳纳米管再用二元胺(己二胺、戊二胺、丁二胺、对苯二胺等)处理，其磺酸官能团和等摩尔的二元胺结合，得到产物cnt-n。该产物再分散在一定比例的对苯二甲酸、丁二醇、双酚a的混合物溶液中进行原位聚合，制备得到一定浓度的碳纳米管母料。母料中碳纳米管的浓度为5-30％。对苯二甲酸、丁二醇、双酚a的混合物中，对苯二甲酸的质量占混合物总质量的51-58.5％，丁二醇与双酚a的摩尔比范围为1～4:1。在上述技术方案的基础上，可以根据具体需要，加入热稳定剂、成核剂、润滑剂、偶联剂、色粉、抗氧剂、玻纤、填料等其他助剂，制备各种不同性能的改性工程塑料产品。上述碳纳米管改性工程塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：制备碳纳米管母料。步骤s2：将碳纳米管母料和工程塑料基材按一定份量比混合均匀，放入挤出机塑化造粒，制得碳纳米管改性工程塑料。螺杆组合和挤出条件为pc或pbt等现有工程塑料常用的设置。表1给出了制备的不同配方的碳纳米管母料，用表1所制备的母料制备改性工程塑料，其各实施例以及对比例的组份重量份数以及制得的改性材料的各功能参数参加表2～表7。表1碳纳米管母料的配方表2使用表1中实施例#1配方的碳纳米管母料得到的改性材料各实施例、对比例的组份以及制得的产品的各功能参数#1#2#3#4#5#6pc1009890pbt1009890碳纳米管母料#110201020表面电阻(欧姆)10e1610e610e410e1610e510e3表3使用表1中实施例#2配方的碳纳米管母料得到的改性材料各实施例、对比例的组份以及制得的产品的各功能参数#1#2#3#4#5#6pc1009890pbt1009890碳纳米管母料#2510510表面电阻(欧姆)10e1610e610e410e1610e510e3表4使用表1中实施例#3配方的碳纳米管母料得到的改性材料各实施例、对比例的组份以及制得的产品的各功能参数#1#2#3#4#5#6pc1009890pbt1009890碳纳米管母料#32.552.55表面电阻(欧姆)10e1610e710e510e1610e410e3表5使用表1中实施例#4配方的碳纳米管母料得到的改性材料各实施例、对比例的组份以及制得的产品的各功能参数#1#2#3#4#5#6pc1009890pbt1009890碳纳米管母料#42.552.55表面电阻(欧姆)10e1610e710e410e1610e510e3表6使用表1中实施例#5配方的碳纳米管母料得到的改性材料各实施例、对比例的组份以及制得的产品的各功能参数#1#2#3#4#5#6pc1009890pbt1009890碳纳米管母料#52.552.55表面电阻(欧姆)10e1610e610e410e1610e510e3表7使用表1中实施例#6配方的碳纳米管母料得到的改性材料各实施例、对比例的组份以及制得的产品的各功能参数#1#2#3#4#5#6pc1009890pbt1009890碳纳米管母料#61.73.51.73.5表面电阻(欧姆)10e1610e610e410e1610e510e3从表2～表7可以看到：碳纳米管母粒的加入可以有效降低表面电阻。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12