本发明涉及电子载带材料制备
技术领域：
，具体涉及一种含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料及其制备方法。
背景技术：
：电子载带是指在一种应用于电子包装领域的带状产品，在其长度方向上等距分布着用于承放电子元器件的孔穴和用于进行索引定位的定位孔，用于保护电子元器件在运输途中不受污染和损坏。如电阻、电容、晶体管、二极管等电子元器件均广泛使用电子载带进行包装运输。聚苯乙烯(polystyrene，缩写ps)是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，是电子载带常用的材料。随着电子元器件的精密度越高，为了保护电子元器件不被静电损伤，对载带要求具有抗静电能力；因此，开发抗静电能力的电子载带，尤其是高性能的抗静电载带具有重要的应用前景。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料。所述的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料具有优异的抗静电效果。一种含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料，其包含如下重量份的原料成分：聚苯乙烯80～120份；超分散碳纳米管1～2份；分散剂1～3份。优选地，所述的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料，其包含如下重量份的原料成分：聚苯乙烯100～120份；超分散碳纳米管1～2份；分散剂1～2份。优选地，所述的超分散碳纳米管通过如下方法制备得到：(1)将碳纳米管分散于乙醇中，然后放入研磨设备中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的碳纳米管与乙醇的用量比为1g：10～15ml；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂a进行超声分散10～20min，随后进行干燥得超分散碳纳米管；步骤(2)中所述分散剂a与碳纳米管浆料的用量比为0.1～0.3g：10～15ml。进一步优选地，步骤(1)所述的研磨设备为卧式砂磨机。最优选地，所述卧式砂磨机中的砂磨珠采用金刚石材质的砂磨珠。优选地，所述的碳纳米管为多壁碳纳米管。优选地，所述的分散剂a通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸加入有机溶剂中，然后加入氢氧化锂溶液，在60～70℃条件下反应2～3h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩尔比为1:1。优选地，所述的分散剂通过如下方法制备得到：将1-(4-羟基苯基)-环丙烷羧酸以加入有机溶剂，然后再加入氢氧化钠溶液，在60～70℃条件下反应2～3h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述1-(4-羟基苯基)-环丙烷羧酸与氢氧化钠的摩尔比为：1:1。本发明还提供一种上述含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的制备方法，其包含如下步骤：首先将聚苯乙烯、超分散碳纳米管以及分散剂混合后搅拌均匀；然后放入双螺杆挤出机中挤出即得所述的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料。有益效果：本发明提供了一种含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料，所述的聚苯乙烯电子载带材料一方面通过加入本发明全新制备得到的分散剂a制备得到超分散碳纳米管，有效防止了碳纳米管的团聚，保证了碳纳米管能够在聚苯乙烯电子载带材料中的充分分散；进一步地，通过加入本发明全新制备得到的分散剂，使得超分散碳纳米管进一步充分高效分散在聚苯乙烯电子载带材料中，从而提高了聚苯乙烯电子载带材料的防静电性能；由对比例实验可以看出，加入本发明所述的分散剂a和分散剂比加入常规的分散剂得到的聚苯乙烯电子载带材料的防静电性能要更加优异。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。实施例1含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的制备原料重量份配比：聚苯乙烯100份；超分散碳纳米管1份；分散剂1份。所述的超分散碳纳米管通过如下方法制备得到：(1)将多壁碳纳米管分散于乙醇中，然后放入卧式砂磨机中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的多壁碳纳米管与乙醇的用量比为1g：12ml；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂a进行超声分散15min，随后进行干燥得超分散碳纳米管；所述分散剂a与碳纳米管浆料的用量比为0.2g：12ml；所述的分散剂a通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸加入甲醇中，然后加入2mol/l的氢氧化锂溶液，在65℃条件下反应2h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂a；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩尔比为1:1；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与甲醇的用量比为1g：15ml；所述分散剂通过如下方法制备得到：将1-(4-羟基苯基)-环丙烷羧酸加入甲醇中，然后再加入2mol/l的氢氧化钠溶液，在65℃条件下反应2h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述1-(4-羟基苯基)-环丙烷羧酸与氢氧化钠的摩尔比为1:1；所述1-(4-羟基苯基)-环丙烷羧酸与甲醇的用量比为1g:15ml。制备方法：首先将上述重量份配比的聚苯乙烯、超分散碳纳米管以及分散剂混合后搅拌均匀；然后放入双螺杆挤出机中挤出即得所述的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料。实施例2含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的制备原料重量份配比：聚苯乙烯80份；超分散碳纳米管2份；分散剂1份。所述的超分散碳纳米管通过如下方法制备得到：(1)将多壁碳纳米管分散于乙醇中，然后放入卧式砂磨机中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的多壁碳纳米管与乙醇的用量比为1g：15ml；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂a进行超声分散10min，随后进行干燥得超分散碳纳米管；所述分散剂a与碳纳米管浆料的用量比为0.1g：15ml；所述的分散剂a通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸加入甲醇中，然后加入2mol/l的氢氧化锂溶液，在65℃条件下反应2h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂a；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩尔比为1:1；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与甲醇的用量比为1g：15ml；所述分散剂通过如下方法制备得到：将1-(4-羟基苯基)-环丙烷羧酸加入甲醇中，然后再加入2mol/l的氢氧化钠溶液，在65℃条件下反应2h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述1-(4-羟基苯基)-环丙烷羧酸与氢氧化钠的摩尔比为1:1；所述1-(4-羟基苯基)-环丙烷羧酸与甲醇的用量比为1g:15ml。制备方法：首先将上述重量份配比的聚苯乙烯、超分散碳纳米管以及分散剂混合后搅拌均匀；然后放入双螺杆挤出机中挤出即得所述的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料。实施例3含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的制备原料重量份配比：聚苯乙烯120份；超分散碳纳米管1份；分散剂2份。所述的超分散碳纳米管通过如下方法制备得到：(1)将多壁碳纳米管分散于乙醇中，然后放入卧式砂磨机中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的多壁碳纳米管与乙醇的用量比为1g：10ml；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂a进行超声分散20min，随后进行干燥得超分散碳纳米管；所述分散剂a与碳纳米管浆料的用量比为0.3g：10ml；所述的分散剂a通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸加入甲醇中，然后加入2mol/l的氢氧化锂溶液，在65℃条件下反应2h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂a；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩尔比为1:1；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与甲醇的用量比为1g：15ml；所述分散剂通过如下方法制备得到：将1-(4-羟基苯基)-环丙烷羧酸加入甲醇中，然后再加入2mol/l的氢氧化钠溶液，在65℃条件下反应2h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述1-(4-羟基苯基)-环丙烷羧酸与氢氧化钠的摩尔比为1:1；所述1-(4-羟基苯基)-环丙烷羧酸与甲醇的用量比为1g:15ml。制备方法：首先将上述重量份配比的聚苯乙烯、超分散碳纳米管以及分散剂混合后搅拌均匀；然后放入双螺杆挤出机中挤出即得所述的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料。对比例1含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的制备原料重量份配比：聚苯乙烯100份；超分散碳纳米管1份；分散剂1份。所述的超分散碳纳米管通过如下方法制备得到：(1)将多壁碳纳米管分散于乙醇中，然后放入卧式砂磨机中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的多壁碳纳米管与乙醇的用量比为1g：12ml；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂a进行超声分散15min，随后进行干燥得超分散碳纳米管；所述分散剂a与碳纳米管浆料的用量比为0.2g：12ml；所述的分散剂a通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸加入甲醇中，然后加入2mol/l的氢氧化锂溶液，在65℃条件下反应2h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂a；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩尔比为1:1；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与甲醇的用量比为1g：15ml；所述分散剂的制备方法与分散剂a的制备方法一致。制备方法：首先将上述重量份配比的聚苯乙烯、超分散碳纳米管以及分散剂混合后搅拌均匀；然后放入双螺杆挤出机中挤出即得所述的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料。对比例1与实施例1的区别在于，对比例1中使用的分散剂与超分散碳纳米管使用的分散剂a一致。对比例2含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的制备原料重量份配比：聚苯乙烯100份；超分散碳纳米管1份；分散剂1份。所述的超分散碳纳米管通过如下方法制备得到：(1)将多壁碳纳米管分散于乙醇中，然后放入卧式砂磨机中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的多壁碳纳米管与乙醇的用量比为1g：12ml；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂a进行超声分散15min，随后进行干燥得超分散碳纳米管；所述分散剂a与碳纳米管浆料的用量比为0.2g：12ml；所述的分散剂a通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸加入甲醇中，然后加入2mol/l的氢氧化锂溶液，在65℃条件下反应2h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂a；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩尔比为1:1；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与甲醇的用量比为1g：15ml；所述分散剂选用常规分散剂乙二胺二邻苯基乙酸钠。制备方法：首先将上述重量份配比的聚苯乙烯、超分散碳纳米管以及分散剂混合后搅拌均匀；然后放入双螺杆挤出机中挤出即得所述的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料。对比例2与实施例1的区别在于，对比例2在采用常规分散剂乙二胺二邻苯基乙酸钠；而实施例1采用全新方法制备得到的分散剂。对比例3含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的制备原料重量份配比：聚苯乙烯100份；超分散碳纳米管1份；分散剂1份。所述的超分散碳纳米管通过如下方法制备得到：(1)将多壁碳纳米管分散于乙醇中，然后放入卧式砂磨机中进行研磨得碳纳米管浆料；所述的多壁碳纳米管与乙醇的用量比为1g：12ml；(2)在步骤(1)制备得到的碳纳米管浆料中加入分散剂a进行超声分散15min，随后进行干燥得超分散碳纳米管；所述分散剂a采用常规分散剂乙二胺二邻苯基乙酸钠；所述分散剂采用常规分散剂乙二胺二邻苯基乙酸钠。制备方法：首先将上述重量份配比的聚苯乙烯、超分散碳纳米管以及分散剂混合后搅拌均匀；然后放入双螺杆挤出机中挤出即得所述的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料。对比例3与实施例1的区别在于，对比例3中的分散剂以及制备超分散碳纳米管的分散剂a均采用常规分散剂乙二胺二邻苯基乙酸钠；而实施例1所述的分散剂以及分散剂a均采用全新方法制备得到。实验例将实施例1～3以及对比例1～3制备得到的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料参照iec60093标准测试表面电阻率，具体测试结果参见表1。表1.聚苯乙烯电子载带材料的表面电阻率测试结果实验对象表面电阻率实施例1制备得到的聚苯乙烯电子载带材料7.2×102ω·mm实施例2制备得到的聚苯乙烯电子载带材料1.2×103ω·mm实施例3制备得到的聚苯乙烯电子载带材料1.7×103ω·mm对比例1制备得到的聚苯乙烯电子载带材料3.1×105ω·mm对比例2制备得到的聚苯乙烯电子载带材料9.3×105ω·mm对比例3制备得到的聚苯乙烯电子载带材料4.9×107ω·mm从表1防静电测试结果可以看出实施例1～3制备得到的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料均具有较低的表面电阻率，说明其具有优异的防静电作用；尤其是实施例1制备得到的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的表面电阻率最低，这说明在实施例1所述的条件参数下制备得到的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的防静电性能最佳。从实施例1与对比例1的实验数据可以看出，实施例1制备得到的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的表面电阻率要远远小于对比例1制备得到的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的表面电阻率。这说明分散剂采用超分散碳纳米管制备过程中使用的分散剂a，得不到具有本发明优异抗静电效果的聚苯乙烯电子载带材料。从实施例1与对比例2的实验数据可以看出，实施例1制备得到的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的表面电阻率要远远小于对比例2制备得到的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的表面电阻率。这说明分散剂采用常规分散剂，得不到具有本发明优异抗静电效果的聚苯乙烯电子载带材料。从实施例1与对比例3的实验数据可以看出，实施例1制备得到的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的表面电阻率要远远小于对比例3制备得到的含超分散碳纳米管的聚苯乙烯电子载带材料的表面电阻率。这说明分散剂和分散剂a采用常规分散剂，得不到具有本发明优异抗静电效果的聚苯乙烯电子载带材料。当前第1页12