[發明專利]耐腐蝕性導電高分子材料

有效

• 申請號: 201310315350.2
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103382304A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 張運泉
• 申請（專利權）人: 張運泉
• 主分類號: C08L79/02
• 分類號: C08L79/02;C08L63/00;C08L67/02;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/08;C08K3/04;C08J7/04;C08G73/02
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技術領域

本發明涉及導電高分子材料領域，具體涉及一種耐腐蝕性導電高分子材料及其制備方法。

背景技術

自從1977年美國科學家黑格（A.J.Heeger）和麥克迪爾米德（A.G.MacDiarmid）和日本科學家白川英樹（H.Shirakawa）發現摻雜聚乙炔（Polyacetylene,PA）具有金屬導電特性以來，有機高分子不能作為電解質的概念被徹底改變。也因此誕生了一門新型的交叉學科-導電高分子。這個新領域的出現不僅打破了高分子僅為絕緣體的傳統觀念，而且它的發現和發展為低維固體電子學，乃至分子電子學的建立和完善作出重要貢獻，進而為分子電子學的建立打下基礎，而具有重要的科學意義。

所謂導電高分子是由具有共軛∏鍵的高分子經化學或電化學“摻雜”使其由絕緣體轉變為導體的一類高分子材料。它完全不同于由金屬或碳粉末與高分子共混而制成的導電塑料。導電高分子具有特殊的結構和優異的物理化學性能，使它在能源、光電子器件、信息、傳感器、分子導線和分子器件，以及電磁屏蔽、金屬防腐和隱身技術上有著廣泛、誘人的應用前景。因此，導電高分子自發現之日起就成為材料科學的研究熱點。經過近30多年的發展，導電高分子已取得了重要的研究進展。

導電高分子材料由結構型和復合型兩大類組成。結構型導電高分子材料本身的結構特征使得材料具有導電性，常見的如含有共軛體系的聚苯胺。其合成成本較低，但材料電導率不高。復合型導電高分子材料則是通過填充導電納米顆粒，使本身不導電的高分子材料，具有高導電率的性質。通常填充材料的成本較高，但制得的材料的電導率，隨填充材料的純度而影響電導率變化。

本發明將兩大類導電高分子材料結合在一起，制得了耐腐蝕性的導電高分子材料。此材料的導電性能有了明顯的提高，同時使用廢舊玻璃鋼粉、廢塑料瓶，通過廢料的循環使用，不僅減少了對環境的污染，而且降低了生產成本。表面的廢舊塑料瓶粉末和廢舊的玻璃鋼粉中的玻璃纖維、環氧樹脂，使材料在耐酸堿腐蝕方面具有優異的性能。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種耐腐蝕性的導電高分子材料，此材料的導電性能有了明顯的提高，同時使用廢舊玻璃鋼粉、廢塑料瓶，通過廢料的循環使用，不僅減少了對環境的污染，而且降低了生產成本。表面的廢舊塑料瓶粉末和廢舊的玻璃鋼粉中的玻璃纖維、環氧樹脂，使材料在耐酸堿腐蝕方面具有優異的性能。

本發明為實現上述目的，所采用的技術方案是：

一種耐腐蝕性導電高分子材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）原料的預備：原料及其各組分的重量比如下：

（2）廢舊玻璃鋼粉的處理：稱取對應量的廢舊玻璃鋼粉，將其加入對應量的乙醇中，再放入超聲波清洗機中進行超聲處理，總處理時間30分鐘；處理后取出晾干，置于110℃的烘箱中干燥1小時，備用；

（3）廢塑料瓶的處理：將對應量的廢塑料瓶清洗干凈，在100℃下烘干，然后在粉碎機中粉碎為粒徑小于20微米的粉末；

（4）原料的混合：將對應量的聚苯胺和處理過的廢舊玻璃鋼粉在高速攪拌器中混合均勻，然后向其中加入除Ni/C導電粉末和處理的廢塑料瓶以外的其他成分，高速攪拌混合均勻；

（5）熔煉：將步驟（4）的混合物熔融，熔化溫度為200℃，時間為30分鐘，然后加入對應量的Ni/C導電粉末，攪拌混合，使Ni/C導電粉末完全浸潤和分散；

（6）耐腐蝕性導電高分子材料的制備：在步驟（5）的物料處于熔融且即將進入冷卻定型階段時，將步驟（3）得到的廢塑料瓶粉末噴灑或涂覆在材料的表面或模具的內表面，使它們直接熱復合，然后冷卻定型得到耐腐蝕性導電高分子材料。

所述的一種耐腐蝕性導電高分子材料的制備方法，步驟（1）中原料聚苯胺的制備方法為：稱取2.328g苯胺加入到50ml1M鹽酸溶液中，將溶液分別放在在磁力攪拌器上并在30℃下對樣品進行加熱攪拌；然后稱取5.7g過硫酸銨用去離子水配成1M的溶液，25min滴加完畢；當反應完成后，將產物置于鹽酸中進行聚苯胺摻雜15小時，抽濾、洗滌、干燥，制備聚苯胺粉末。

所述的一種耐腐蝕性導電高分子材料的制備方法，步驟（1）中潤滑劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅和硬脂酸鋇之一。

步驟（1）中分散劑為PE蠟、乙烯共聚物蠟和氧化PP蠟之一。

步驟（1）中抗氧化助劑為抗氧劑1010和抗氧劑1076之一。

一種由所述制備方法制得的一種耐腐蝕性導電高分子材料，原料及其各組分的重量比如下：