一种HIPS复合材料及其制备方法与应用与流程

本申请涉及塑料复合材料，尤其涉及一种hips复合材料及其制备方法与应用。

背景技术：

1、高抗冲聚苯乙烯(hips)是一种塑料原材料，是苯乙烯和丁二烯的共聚物，含有聚苯乙烯的主相和聚丁二烯的增强相，在电子包装、家电、板材、载带等领域都有广泛应用。然而其绝缘性会导致塑料制品表面积累的静电荷无法得到释放，进而形成静电压，容易吸附灰尘等污物，静电电压达到一定程度后，会产生静电放电(esd)与电击现象。特别在电子行业中，各种精密仪器和精密电子元件会由于静电击穿而损坏甚至报废，另外，在一些接触易燃易爆物的工矿企业中，静电放电如果得不到有效的防护，会产生更严重的后果。另一方面，随着现代电子工业的发展，电磁波干扰(emi)和射频干扰(rfi)成为了新的“环境污染”问题，精密电子元器件之间的微电流很容易受到这样的复杂电磁环境的影响，产生误动作、图像障碍等故障。

2、目前主要有两种方法改善其抗静电性能，一种是聚合阶段，引入共轭结构，形成导电通路，而改善静电耗散；另一种则是与导电的助剂复合，即制备复合型抗静电塑料。碳纳米管是其中常用的导电助剂，但由于碳纳米管之间较大的范德华引力、巨大的比表面积、非常高的长径比，且与hips相容性差，一般情况下，碳纳米管以纠缠团聚体状态存在，进而会使hips制品的抗静电效果变差。因此，如何均匀分散碳纳米管是首先需要解决的关键性问题。

3、现有技术中采用一些物理方法处理碳纳米管，例如球磨研磨法，超声法，包裹法等，但有的物理方法操作复杂，清洁麻烦，并且采用物理方法，分子之间作用力弱，物理共混的碳纳米管进入溶液中后，极易散开，出现二次团聚，分散效果不佳。还有通过常规自由基聚合，可以将聚苯乙烯链段接枝到碳纳米管表面，但这种情况存在聚苯乙烯链段在碳纳米管上接枝效率较低的问题，因此对于碳纳米管在基体分散性并没有显著提高。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种hips复合材料及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中碳纳米管接枝率低，碳纳米管在基体中分散性差，导致制得的碳纳米管改性hips材料导电性能差的问题。

2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供一种hips复合材料，由包括hips、改性碳纳米管和相容剂制得，其中，改性碳纳米管包括碳纳米管和接枝在碳纳米管上的聚丁二烯链段。

4、本申hips复合材料由于接枝在碳纳米管上的聚丁二烯链段与hips中所含聚丁二烯增强相的链段结构相近，具有相似相容的效果，因此，改性碳纳米管与hips的相容性好，可以很好地分散在hips中。相容剂将进一步提高改性碳纳米管与hips的相容性。因此将包括hips、改性碳纳米管和相容剂相结合制得本申请hips复合材料，改性碳纳米管、相容剂将与hips起到复配增效作用，赋予制得的hips复合材料具有分散均匀、导电性能好、抗静电性能好的性质。

5、第二方面，本申请提供一种本申请hips复合材料的制备方法，包括如下步骤：

6、将包括hips、改性碳纳米管、相容剂进行混炼处理，得到hips复合材料。

7、本申请hips复合材料制备方法通过将该些材料进行混炼处理可以使改性碳纳米管、相容剂与hips充分相容分散进行反应，得到本申请hips复合材料，该复合材料具有良好的分散性、导电性、抗静电性。制备方法工艺可控，制得的hips复合材料结构和物化性质稳定。

8、第三方面，本申请提供hips复合材料在电子包装、家电、板材、载带中的应用。

9、由于本申请hips复合材料抗冲击性能好，且导电性能好，抗静电性能好。因此，应用于电子包装可以保护包装内的精密仪器和精密电子原件，应用于板材、载带也有利于电子元器件运输和储存过程中保护电子元器件，应用于家电中可以抗冲击、防静电。

技术特征：

1.一种hips复合材料，其特征在于：由包括hips、改性碳纳米管和相容剂制得，其中，所述改性碳纳米管包括碳纳米管和接枝在所述碳纳米管上的聚丁二烯链段。

2.根据权利要求1所述的hips复合材料，其特征在于：所述聚丁二烯链段在所述改性碳纳米管中的质量含量为25％～37％；和/或

3.一种权利要求1或2所述hips复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述改性碳纳米管通过如下步骤制得：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述第一有机物包括端胺基聚丁二烯、端羟基聚丁二烯中的至少一种；和/或

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：所述接枝反应的温度为80～120℃；和/或

7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述接枝反应之前还包括将所述碳纳米管进行预处理，所述预处理包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述第二有机物包括二苯甲烷二异氰酸酯、二苯丙烷二异氰酸酯、二苯丁烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯中的至少一种；和/或

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述胺基化碳纳米管与所述第二有机物进行反应的温度为80～120℃；和/或

10.权利要求1或2所述的hips复合材料在电子包装、家电、板材、载带中的应用。

技术总结
本申请涉及塑料复合材料技术领域，尤其涉及一种HIPS复合材料及其制备方法与应用，由包括HIPS、改性碳纳米管和相容剂制得，其中，改性碳纳米管包括碳纳米管和接枝在碳纳米管上的聚丁二烯链段，聚丁二烯链段与HIPS中所含聚丁二烯增强相的链段结构相近，具有相似相容的效果，因此，改性碳纳米管与HIPS的相容性好，相容剂将进一步提高相容性。因此改性碳纳米管、相容剂将与HIPS起到复配增效作用，赋予制得的HIPS复合材料具有分散均匀、导电性能好、抗静电性能好的性质。制备方法包括将HIPS、改性碳纳米管和相容剂进行混炼处理。制得的HIPS复合材料可以广泛应用于电子包装、家电、板材、载带中。

技术研发人员：章驰天,张政,章胜华
受保护的技术使用者：深圳烯湾科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15