[發(fā)明專利]ABS樹脂/導(dǎo)電炭黑/瀝青基碳纖維導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210001081.8
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN102558749A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金政;閆善濤;李瑞琦;李文龍
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江大學(xué)
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08K9/04;C08K7/06;C08K3/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳纖維導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

ABS樹脂是一種常見的通用塑料，其良好耐化學(xué)性、加工性以及較低得價格被廣泛用于抗靜電制品、電磁波屏蔽、汽車制造、電子工業(yè)等許多領(lǐng)域。近些年來，聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料由于具有導(dǎo)電性能優(yōu)良、力學(xué)強度高且耐化學(xué)性好等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。但是，現(xiàn)今很多導(dǎo)電復(fù)合材料以聚合物為基體，以金屬粉、金屬氧化物、石墨等作為導(dǎo)電填料，這種導(dǎo)電復(fù)合材料在達(dá)到要求電導(dǎo)率時，填料的質(zhì)量百分比大、力學(xué)性能差、界面粘合力低，大大的限制了復(fù)合材料的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決現(xiàn)有導(dǎo)電復(fù)合材料存在電導(dǎo)率低和力學(xué)性能差的技術(shù)問題；而提供了ABS樹脂/導(dǎo)電炭黑/瀝青基碳纖維導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法。

本發(fā)明中ABS樹脂/導(dǎo)電炭黑/瀝青基碳纖維導(dǎo)電復(fù)合材料按重量百分比由73％～85％ABS樹脂、10％～16％導(dǎo)電炭黑、2％～6％瀝青基碳纖維、2％～6％相容劑、0.1％～1％抗氧化劑和0.5％～2％偶聯(lián)劑制成的。

本發(fā)明中ABS樹脂/導(dǎo)電炭黑/瀝青基碳纖維導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法是按下述方法制備的：

步驟一、按重量百分比分別稱取73％～85％ABS樹脂、10％～16％導(dǎo)電炭黑、2％～6％瀝青基碳纖維、2％～6％相容劑、0.1％～1％抗氧化劑和0.5％～2％偶聯(lián)劑；

步驟二、將步驟一稱取的導(dǎo)電炭黑烘干；

步驟三、將步驟一稱取的瀝青基碳纖維放入N，N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷的混合液中浸泡3小時，然后超聲處理半小時，再洗滌后干燥，所述N，N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷的混合液是由N，N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷按1∶3的體積比組成的；

步驟四、將步驟一稱取的ABS樹脂、相容劑、抗氧化劑和偶聯(lián)劑在室溫下混合均勻，然后加入經(jīng)步驟二處理的導(dǎo)電炭黑在170～180℃熔融混煉10～15分鐘，再加入經(jīng)步驟三處理的瀝青基碳纖維繼續(xù)熔融混煉20～25分鐘，然后置于平板硫化機內(nèi)在150～160℃和16～20MPa條件下壓制15～20分鐘；即得到ABS樹脂/導(dǎo)電炭黑/瀝青基碳纖維導(dǎo)電復(fù)合材料。

本發(fā)明在低滲濾閾值前提下，復(fù)合材料具有較高的電導(dǎo)率和優(yōu)異的力學(xué)性能。由于瀝青基碳纖維具有優(yōu)良的增強作用和良好的導(dǎo)電性能，在ABS/導(dǎo)電炭黑復(fù)合材料中加入瀝青基碳纖維，瀝青基碳纖維的增強作用使ABS樹脂/導(dǎo)電炭黑/瀝青基碳纖維復(fù)合材料的拉伸強度大幅度提高。同時，瀝青基碳纖維和導(dǎo)電炭黑構(gòu)成更加完整的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，使材料導(dǎo)電性能更優(yōu)異。因此，ABS樹脂/導(dǎo)電炭黑/瀝青基碳纖維高強導(dǎo)電復(fù)合材料具有強大的工業(yè)化生產(chǎn)潛力，將被廣泛應(yīng)用于耐磨管道、管道防腐和管道增強等領(lǐng)域。

本發(fā)明能保證復(fù)合材料的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能，在生產(chǎn)過程中工藝和流程簡單，成本低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明ABS樹脂/導(dǎo)電炭黑/瀝青基碳纖維導(dǎo)電復(fù)合材料放大倍數(shù)500倍的SEM斷面圖；圖2是本發(fā)明ABS樹脂/導(dǎo)電炭黑/瀝青基碳纖維導(dǎo)電復(fù)合材料放大倍數(shù)40.0k倍的SEM斷面圖。

具體實施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。

具體實施方式一：本實施方式中ABS樹脂/導(dǎo)電炭黑/瀝青基碳纖維導(dǎo)電復(fù)合材料按重量百分比由73％～85％ABS樹脂、10％～16％導(dǎo)電炭黑、2％～6％瀝青基碳纖維、2％～6％相容劑、0.1％～1％抗氧化劑和0.5％～2％偶聯(lián)劑制成的。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是：所述相容劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物218。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二不同的是：所述抗氧劑為抗氧劑168。其它與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是：所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-130。其它與具體實施方式一至三之一相同。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的是：瀝青基碳纖維的直徑為20～25μm、直徑為3～12mm。其它與具體實施方式一至四之一相同。

ABS樹脂/導(dǎo)電炭黑/瀝青基碳纖維導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法是按下述方法制備的：

步驟一、按重量百分比分別稱取73％～85％ABS樹脂、10％～16％導(dǎo)電炭黑、2％～6％瀝青基碳纖維、2％～6％相容劑、0.1％～1％抗氧化劑和0.5％～2％偶聯(lián)劑；