[發明專利]一種具有導電性的預浸漬材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201010176189.1
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN101845167A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 沈烈;曹清華;孟慶榮
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/12;C08L27/16;C08L77/00;C08L25/06;C08L33/12;C08L59/02;C08L63/00;C08L67/02;C08L23/08;C08L31/04;C08K13/04;C08K7/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本發明涉及一種具有導電性的預浸漬材料及其制備方法。

背景技術

聚合物基導電復合材料是一類將導電填料(如炭黑、碳纖維、金屬類粉末及金屬類纖維等)以一定的方式和加工工藝填充到聚合物基體中而制成的一種功能復合材料。這種材料具有導電性，但是強度不高并且柔韌性較差，特別是當材料通過外加熱或通電后自加熱，溫度高于聚合物基體熔融溫度時，材料會發生熔斷破壞，從而限制了此類材料的應用范圍。因此，將導電填料與聚合物基體共混物熔融預浸漬到玻璃纖維編織物上，以玻璃纖維編織物作為載體，得到預浸漬材料，在保證了材料導電性的同時，還可以大幅提高材料的強度并賦予材料優異的柔韌性。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有導電性的預浸漬材料。該預浸漬材料具有導電性，當材料通過外加熱或通電后自加熱，溫度高于聚合物基體熔融溫度時仍能保持良好的強度和柔韌性。

本發明的具有導電性的預浸漬材料，由玻璃纖維編織布及導電填料與聚合物基體共混物組成，玻璃纖維編織布的質量分數為6-95％，導電填料與聚合物基體共混物的質量分數為5-94％，上述組分質量分數之和為100％，其中，導電填料與聚合物基體共混物中，導電填料的質量分數為4-80％，聚合物基體的質量分數為20-96％；采用將導電填料與聚合物基體的混煉物熔融浸漬到玻璃纖維編織布上。

上述的導電填料為炭黑、碳纖維、金屬類粉末及金屬類纖維中的一種或多種混合。聚合物基體選自聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、尼龍、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、環氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一種或多種混合。

制備具有導電性的預浸漬材料的方法，其步驟如下：

1)將聚合物基體與導電填料進行混煉，混煉溫度為100℃～260℃，混煉時間為3min～60min，轉速為10r/min～120r/min；

2)將共混物置于浸膠槽中，100℃～260℃下至共混物完全熔融；

3)將玻璃纖維編織布浸入上述共混物熔體中，浸入時間為1s～100min；

4)在100℃～260℃下，將預浸漬有共混物的玻璃纖維編織布壓平，冷卻至室溫即可。

本發明的有益效果在于：本發明通過把導電填料與聚合物基體的共混物熔融預浸漬到玻璃纖維編織布上，在保證了材料導電性的同時，還賦予材料優異的柔韌性。另外，當材料通過外加熱或通電后自加熱，溫度高于聚合物基體熔融溫度時，由于導電填料與聚合物基體共混物能夠良好的附著在玻璃纖維編織布上，因此材料可以持續使用而不發生熔斷破壞。可以應用于制備高溫加熱帶、電阻焊接加熱單元等眾多領域。

具體實施方式

實施例1

將84％質量分數的高密度聚乙烯(5000s，揚子石化)和16％質量分數的炭黑(Ketjen?Black?EC?600-JD)投入密煉機，在160℃下混煉10min，混煉頭轉速40r/min。然后將炭黑與高密度聚乙烯的共混物置于浸膠槽中，160℃下至共混物完全熔融，再將玻璃纖維編織布(E型，厚度0.01mm)浸入此共混物熔體中10min。在160℃下將預浸漬有共混物的玻璃纖維編織布在平板硫化機中壓平，自然冷卻至室溫即得到測試樣品，其中玻璃纖維編織布的質量分數為54％。樣品在室溫下放置24h后測試室溫電阻率(ρ₀)，并觀察室溫下樣品是否可以折斷和自發熱溫度為160℃時樣品是否熔斷，結果見表1。

比較例1

將84％質量分數的高密度聚乙烯(5000s，揚子石化)和16％質量分數的炭黑(Ketjen?Black?EC?600-JD)投入密煉機，在160℃下混煉10min，混煉頭轉速40r/min。在160℃下平板硫化機中壓平，自然冷卻至室溫即得到測試樣品。樣品在室溫下放置24h后測試室溫電阻率(ρ₀)，并觀察室溫下樣品是否可以折斷和自發熱溫度為160℃時樣品是否熔斷，結果見表1。

表1