一种高流动载带用PC/PE合金导电塑料及其制备方法与流程

文档序号:15697486发布日期:2018-10-19 19:17阅读:398来源:国知局
本发明涉及导电塑料制品
技术领域
,更具体地涉及一种高流动载带用pc/pe合金导电塑料及其制备方法。
背景技术
:导电塑料是将树脂和导电物质混合,用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料。导电塑料主要应用于抗静电添加剂、计算机抗电磁屏幕、智能窗、发光二极管、太阳能电池、移动电话、微型电视屏幕等领域,其应用前景十分广泛。目前,用于片材载带用的电子包装材料的国产导电pc塑料加工温度高,熔体粘度大,生产加工较为困难,其基本结构为:塑胶原料+导电炭黑+助剂。国内导电pc塑料,熔体粘度高,在生产加工时螺杆扭矩大,设备损耗快。另外,国外已有的导电pc塑料母料一般不能添加、价格高昂,且对加工设备和加工条件要求较高。因此有必要研发一种流动性佳,加工温度低,对加工设备的要求较低,易于加工的载带用导电塑料。技术实现要素:本发明的目的是提供一种流动性佳、加工温度低、对加工设备的要求较低,易于加工的载带用pc/pe合金导电塑料。本发明采用的技术方案是:一种高流动载带用pc/pe合金导电塑料,包括以下重量百分比的组分:50-60%的导电塑料母料、37-46%的pc塑料基体和3-6%相容剂,其中,所述导电塑料母料由以下重量百分比的原料组成:38-48%的导电添加剂、48-58%的pe塑料基体、0.5-2%的抗氧剂和0.5-4%的分散剂。优选的,所述pe塑料基体为ldpe、mdpe、hdpe和lldpe中的至少一种。优选的,所述导电添加剂为导电炭黑、导电石墨和导电碳纤中的至少一种。优选的,导电添加剂选自卡博特、德固赛和哥伦比亚生产的导电添加剂,其具有优异的导电性和流动性。优选的,所述抗氧剂为1010、168、1076、242、626、b225和b215中的至少一种。优选的,所述分散剂为乙撑双硬脂酰胺、pe蜡、eva蜡、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、硅酮粉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、氧化聚乙烯蜡和脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一种。优选的,所述相容剂为sbs、sebs、马来酸酐接枝sebs、马来酸酐接枝sbs、mbs和高胶粉的至少一种。相容剂在不降低体系导电性能的情况下,可以使体系各塑料组分混合互溶而达到较好的综合力学性能。优选的,所述pc塑料基体是注塑级pc和挤出级pc中的至少一种。本发明还提供了高流动载带用pc/pe合金导电塑料的制备方法,包括以下步骤:1)升温至90-100℃,将导电添加剂和分散剂混合,再加入pe塑料基体和抗氧剂继续混合得到混合物,再将混合物熔融挤出,得到导电塑料母料;2)将导电塑料母料与pc塑料基体混合,加入相容剂,再熔融挤出造粒,即得到高流动载带用pc/pe合金导电塑料。优选的,步骤1)中,将导电添加剂和分散剂在高速混料机中以500-800r/min的转速混合5-6min;步骤2)中,将导电塑料母料与pc塑料基体在低速混料机中以200-400r/min的转速混合5-10min。优选的,步骤1)中,混合物熔融挤出时控制条件为:温度160℃-200℃,双螺杆挤出主机转速为350rpm;步骤2)中,熔融挤出造粒时控制条件为:温度210℃-250℃,双螺杆挤出主机转速为400rpm。更具体的,高流动载带用pc/pe合金导电塑料的制备方法,包括以下步骤:1)将高混机升温至90-100℃,按比例将导电添加剂、分散剂高速混料机中充分混合5-6min,再加入pe塑料基体、抗氧剂继续混合5-6min,再将混合物置于挤出机中熔融挤出,得到导电塑料母料;2)将导电塑料母料、pc塑料基体和相容剂置于低速混料机混合均匀,再置于挤出机中熔融挤出造粒。本发明制备过程是先形成导电塑料母粒(含有pe塑料基体),再将导电塑料母粒与pc塑料基体混合通过双螺杆挤出造粒,制备具有海岛结构的功能性复合材料;此海岛结构主要是把导电添加剂优先分散于pe基体中制备导电塑料母粒,导电母料作为分散相再一步分散于pc塑料中,形成海岛结构,这间接提高了导电材料的含量,提高了导电性。该制备方法可大大降低导电填料的添加量而达到相同的导电性,同时使所得导电pc/pe合金塑料比导电pc塑料流动性好、加工温度低,从而降低加工成本。本发明的有益效果是:本发明的载带用pc/pe合金导电塑料流动性佳,比进口导电pc母料加工温度低,对加工设备的要求较低,易于加工,且可以大比例添加,同时成本较低,性价比高,具有良好的力学性能。具体实施方式一种高流动载带用pc/pe合金导电塑料,包括以下重量百分比的组分:50-60%的导电塑料母料、37-46%的pc塑料基体和3-6%相容剂,其中,所述导电塑料母料由以下重量百分比的原料组成:38-48%的导电添加剂、48-58%的pe塑料基体、0.5-2%的抗氧剂和0.5-4%的分散剂。高流动载带用pc/pe合金导电塑料的制备方法,包括以下步骤:1)升温至90-100℃,将导电添加剂和分散剂混合,再加入pe塑料基体和抗氧剂继续混合得到混合物,再将混合物熔融挤出,得到导电塑料母料;2)将导电塑料母料与pc塑料基体混合,加入相容剂,再熔融挤出造粒,即得到高流动载带用pc/pe合金导电塑料。下面结合具体实施例对本发明的配方做进一步的说明。实施例1一种高流动载带用pc/pe合金导电塑料,其配方组成如下表:表1:载带用pc/pe合金导电塑料的配方组成原料质量百分含量导电塑料母料60%注塑级pc塑料基体37%相容剂sebs3%导电塑料母料的配方组成如下表:表2:导电母料的配方组成原料质量百分含量导电炭黑38%ldpe塑料基体58%抗氧剂10101%分散剂脂肪酸聚乙二醇酯3%高流动载带用pc/pe合金导电塑料的制备方法,包括以下步骤:1)升温至90-100℃,将导电添加剂(导电炭黑)和分散剂(脂肪酸聚乙二醇酯)在高速混料机中以500-800r/min的转速混合5-6min,再加入pe塑料基体(ldpe)和抗氧剂(1010)继续混合得到混合物,再将混合物熔融挤出,得到导电塑料母料;2)将导电塑料母料与pc塑料基体在低速混料机中以200-400r/min的转速混合5-10min混合,加入相容剂(sebs),再熔融挤出造粒,即得到高流动载带用pc/pe合金导电塑料。步骤1)中,混合物熔融挤出时控制条件为:温度160℃-200℃,双螺杆挤出主机转速为350rpm;步骤2)中,熔融挤出造粒时控制条件为:温度210℃-250℃,双螺杆挤出主机转速为400rpm。实施例2一种高流动载带用pc/pe合金导电塑料,其配方组成如下表:表3:载带用pc/pe合金导电塑料的配方组成导电塑料母料的配方组成如下表:表4:导电母料的配方组成原料质量百分含量导电石墨43.5%mdpe塑料基体55%抗氧剂10761%分散剂eva蜡0.5%高流动载带用pc/pe合金导电塑料的制备方法与实施例1的制备方法相同。实施例3一种高流动载带用pc/pe合金导电塑料,其配方组成如下表:表5:载带用pc/pe合金导电塑料的配方组成原料质量百分含量导电塑料母料54%注塑级pc塑料基体42.5%相容剂sbs3.5%导电塑料母料的配方组成如下表:表6:导电母料的配方组成原料质量百分含量导电炭黑44.5%lldpe塑料基体50%抗氧剂b2251.5%分散剂硅酮粉4%高流动载带用pc/pe合金导电塑料的制备方法与实施例1的制备方法相同。实施例4一种高流动载带用pc/pe合金导电塑料,其配方组成如下表:表7:载带用pc/pe合金导电塑料的配方组成原料质量百分含量导电塑料母料52%挤出级pc塑料基体42%相容剂mbs6%导电塑料母料的配方组成如下表:表8:导电母料的配方组成高流动载带用pc/pe合金导电塑料的制备方法与实施例1的制备方法相同。实施例5:一种高流动载带用pc/pe合金导电塑料,其配方组成如下表:表9:载带用pc/pe合金导电塑料的配方组成原料质量百分含量导电塑料母料50%注塑级pc塑料基体46%相容剂sbs4%导电塑料母料的配方组成如下表:表10:导电母料的配方组成原料质量百分含量导电炭黑48%hdpe塑料基体51%抗氧剂b2150.5%分散剂氧化聚乙烯蜡0.5%高流动载带用pc/pe合金导电塑料的制备方法与实施例1的制备方法相同。对比例1一种pc导电塑料,其配方组成如下表:表11:pc导电塑料的配方组成原料质量百分含量导电塑料母料54%注塑级pc塑料基体42.5%相容剂sbs3.5%导电塑料母料的配方组成如下表:表12:导电母料的配方组成原料质量百分含量导电炭黑44.5%注塑级pc塑料基体50%抗氧剂b2251.5%分散剂硅酮粉4%pc导电塑料的制备方法,包括以下步骤:1)升温至90-100℃,将导电添加剂(导电炭黑)和分散剂(硅酮粉)在高速混料机中以500-800r/min的转速混合5-6min,再加入pc塑料基体和抗氧剂(b225)继续混合得到混合物,再将混合物熔融挤出,得到导电塑料母料;2)将导电塑料母料与pc塑料基体在低速混料机中以200-400r/min的转速混合5-10min混合,加入相容剂(sbs),再熔融挤出造粒,即得到pc导电塑料。步骤1)中,混合物熔融挤出时控制条件为:温度160℃-200℃,双螺杆挤出主机转速为350rpm;步骤2)中,熔融挤出造粒时控制条件为:温度210℃-250℃,双螺杆挤出主机转速为400rpm。对比例2一种pe导电塑料,其配方组成如下表:表13:pe导电塑料的配方组成原料质量百分含量导电塑料母料54%lldpe塑料基体42.5%相容剂sbs3.5%导电塑料母料的配方组成如下表:表14:导电母料的配方组成原料质量百分含量导电炭黑44.5%lldpe塑料基体50%抗氧剂b2251.5%分散剂硅酮粉4%pe导电塑料的制备方法,包括以下步骤:1)升温至90-100℃,将导电添加剂(导电炭黑)和分散剂(硅酮粉)在高速混料机中以500-800r/min的转速混合5-6min,再加入pe塑料基体(lldpe)和抗氧剂(b225)继续混合得到混合物,再将混合物熔融挤出,得到导电塑料母料;2)将导电塑料母料与与lldpe塑料基体在低速混料机中以200-400r/min的转速混合5-10min混合,加入相容剂(sbs),再熔融挤出造粒,即得到pe导电塑料。步骤1)中,混合物熔融挤出时控制条件为:温度160℃-200℃,双螺杆挤出主机转速为350rpm;步骤2)中,熔融挤出造粒时控制条件为:温度210℃-250℃,双螺杆挤出主机转速为400rpm。对比例3一种pc/pe合金导电塑料,其配方组成如下表:表15:pc/pe合金导电塑料的配方组成原料质量百分含量导电塑料母料54%注塑级pc塑料基体42.5%相容剂sbs3.5%导电塑料母料的配方组成如下表:表16:导电母料的配方组成原料质量百分含量导电炭黑44.5%lldpe塑料基体50%抗氧剂b2251.5%分散剂硅酮粉4%pc/pe合金导电塑料的制备方法为:升温至90-100℃,将导电添加剂(导电炭黑)和分散剂(硅酮粉)在高速混料机中以500-800r/min的转速混合5-6min,再加入pe塑料基体(lldpe)和抗氧剂(b225)继续混合,继续加入pc塑料基体和相容剂(sbs)得到混合物,熔融挤出造粒,即得到pc/pe合金导电塑料。其中,熔融挤出造粒时控制条件为:温度210℃-250℃,双螺杆挤出主机转速为400rpm。将实施例1-5制备的高流动载带用pc/pe合金导电塑料和对比例1-3制备的导电塑料进行性能检测,所得结果如表17所示。表17实施例1-5的pc/pe合金导电塑料和对比例1-3的导电塑料的性能检测结果流动性(230℃/10kg)加工温度电阻悬臂梁冲击强度(j/m)实施例11.65g/10min210℃-250℃40-60ω15实施例21.22g/10min210℃-250℃35-50ω12实施例31.31g/10min210℃-250℃30-40ω9实施例41.05g/10min210℃-250℃25-35ω8实施例51.16g/10min210℃-250℃30-45ω10对比例10.1g/10min260℃-300℃800-1000ω2对比例23.22g/10min160℃-200℃10000-20000ω80对比例30.92g/10min230℃-255℃60-80ω7将实施例1-5的载带用pc/pe合金导电塑料的配方组成各自生产的pc导电载带用粒子,添加15-30%的pc塑胶原料生产载带片材(厚度在0.25mm-0.4mm间)后,测得所得产品的表面电阻在104-106ω间,表面光滑无晶点,综合性能好,产品效果接近进口载带用导电pc,可降低20-30%成本。载带片材生产时,比市售载带用导电pc时,温度可降低至210~250℃;同一加工条件下(主机200rpm),电流低15~30a。而对比例1-3的产品:对比例1:体系熔体粘度高,流动性差,且难以分散,导电性差。对比例2:流动性好,加工温度较低,悬臂梁冲击强度也很高,但电阻非常大,不适合用作导电载带用粒子。对比例3:流动性比本发明差,且导电性也比本发明差,加工时要达到相同的表面电阻,客户需多添加更多产品,则会引起体系流动性和产品冲击强度变差,影响产品的整体性能。当前第1页12
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