[發明專利]一種耐高溫導電塑料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710651778.2
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107286658A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 齊慧
• 申請（專利權）人: 合肥東恒銳電子科技有限公司
• 主分類號: C08L81/06
• 分類號: C08L81/06;C08L23/06;C08L83/04;C08K13/06;C08K9/10;C08K9/08;C08K7/14;C08K3/34;C08K3/04;C08K7/08;B29B7/00;B29B9/06
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司34130
• 代理人: 張浩

技術領域

本發明涉及導電材料技術領域，具體涉及一種耐高溫導電塑料及其制備方法。

背景技術

通常意義上的導電塑料是將高分子材料與導電物質相混合，用塑料的加工方式進行加工的功能型高分子材料。主要應用于電子、集成電路包裝、電磁波屏蔽等領域。其在電子、電器領域中可以用于集成電路、晶片、傳感器護套等精密電子元件生產過程中使用的防靜電周轉箱、IC及LCD托盤、IC封裝、晶片載體、薄膜袋等；也可以用于煤礦、油船、油田、粉塵及可燃氣體等場合中使用的電器產品外殼及結構件；也可以用于中、高壓電纜中使用的半導電屏蔽料；另外，在電訊、電腦、自動化系統、工業用電子產品、消費用電子產品、汽車用電子產品等領域中的電器產品中，其可以作為EMI屏蔽外殼。

現有技術中導電塑料一般可以分為結構型導電塑料和復合型導電塑料。復合型導電塑料是指經過物理改性后具有導電性的塑料，其具有導電性能穩定及制備方法簡單的優點。但是成品導電塑料的耐高溫性及耐腐蝕性差、導致其易老化，并且其電阻率大的問題更是影響著其應用及發展。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種耐高溫導電塑料及其制備方法，該種導電塑料生產成本低廉，具有耐高溫、耐腐蝕、防老化、電阻率小的特點，使用壽命長，應用領域廣泛，具有廣闊的市場前景。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：

一種耐高溫導電塑料，包括以下按重量份計的原料：聚亞苯基砜樹脂70-90份、改性短切玻璃纖維10-20份、導電炭黑5-15份、氧化鋅晶須6-10份、鋰基膨潤土8-12份、乙烯基三乙氧基硅烷1-4份、烷基苯磺酸酯1-3份、潤滑劑1-3份、抗氧化劑1-3份、偶聯劑1-5份和抗輻照劑1-5份；

所述改性短切玻璃纖維通過以下步驟制得：取長度為50-100μm的將短切玻璃纖維置于研磨機中研磨2-4h，使得短切玻璃纖維的長度小于等于0.5μm，長徑比小于10；再采用丙烯酸共聚物對研磨后的短切玻璃纖維進行浸潤；之后采用低碳多羥基醇對浸潤后的玻璃纖維進行包覆，且短切玻璃纖維的堆積密度控制在1.0g/cm³以下，即得。

進一步地，所述導電塑料包括以下按重量份計的原料：聚亞苯基砜樹脂80份、改性短切玻璃纖維15份、導電炭黑10份、氧化鋅晶須8份、鋰基膨潤土10份、乙烯基三乙氧基硅烷2份、烷基苯磺酸酯2份、潤滑劑2份、抗氧化劑2份、偶聯劑3份和抗輻照劑3份。

優選地，所述潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鋅或硅酮母粒中的一種。

優選地，所述抗氧化劑為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一種。

優選地，所述偶聯劑為氨基硅烷偶聯劑KH-550、環氧基硅烷偶聯劑KH-560或疊氮基硅烷偶聯劑S-3046中的一種。

優選地，所述抗輻照劑為二茂鐵、2-氨基-5-(對-甲氧基苯基)-1，3，4-噻二唑鑭配合物或6-芐氨基嘌呤銅中的一種。

上述的一種耐高溫導電塑料的制備方法，按照以下步驟進行：

(1)按所述重量份配比稱取原料；

(2)將聚亞苯基砜樹脂、鋰基膨潤土、乙烯基三乙氧基硅烷和烷基苯磺酸酯加入到熱熔機中，加熱攪拌熔融，得混料A；

(3)將改性短切玻璃纖維、導電炭黑和氧化鋅晶須加入到混料A中，繼續在熱熔機中加熱攪拌熔融，得混料B；

(4)將剩余原料加入到混料B中攪拌混勻，得混料C，再將該混料C輸送至密煉機中進行合煉處理，得物料；

(5)將所述物料輸送至工作溫度為85-95℃的雙螺桿造粒機中擠出造粒即可。

進一步地，在步驟(4)中，所述密煉機的合煉溫度為140-160℃，合煉時間為2-3h。

本發明具有如下的有益效果：本發明的導電塑料生產成本低廉，通過對生產原料和工藝的改進優化，使制得的成品的理化性能更加優越，減小了高溫對導電塑料內部高分子鏈和鏈段的影響，使其彈性模量大、變形量小、外力去除后立即恢復原狀；具有耐高溫、耐腐蝕、防老化、電阻率小的特點，經檢測，本發明的導電塑料的熱變形溫高達180℃，可長時間耐弱酸、弱堿及化學藥劑的腐蝕，其電阻率降低至現有技術的1/5-1/3，且其不易發生老化現象，大大延長了產品的使用壽命長，可廣泛應用于電訊、電腦、自動化系統、工業用電子產品、消費用電子產品、汽車用電子產品等技術領域，具有廣闊的市場前景；