[發(fā)明專利]一種基于導(dǎo)電陶瓷的改性導(dǎo)電聚乙烯及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810963743.7
• 申請(qǐng)日: 2018-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN109265809A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭志勤;劉珉琦;池賀海;萬軍民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L23/08
• 分類號(hào): C08L23/08;C08L33/10;C08L23/06;C08K13/02;C08K3/08;C08K5/57;C08K3/22
• 代理公司: 嘉興永航專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33265
• 代理人: 侯蘭玉

本發(fā)明涉及導(dǎo)電高分子材料領(lǐng)域，公開了一種基于導(dǎo)電陶瓷的改性導(dǎo)電聚乙烯及其制備方法，該導(dǎo)電高分子材料主要由以下重量份原料所制成：線性低密度聚乙烯50?59份、乙烯?醋酸乙烯共聚物4.5?7.5份、丙烯酸樹脂5?10份、茂金屬聚乙烯2.2?5份、導(dǎo)電陶瓷粉末添加劑22?27份、氧化聚乙烯蠟1?2份、有機(jī)錫0.6?0.7份、鐵粉2.5?4.3份和0.05?0.1份膨松添加劑。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所得的導(dǎo)電高分子材料性能更加優(yōu)越，導(dǎo)電性能更好，能夠適應(yīng)更加嚴(yán)苛的外界環(huán)境，對(duì)我國(guó)導(dǎo)電高分子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)電高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種基于導(dǎo)電陶瓷的改性導(dǎo)電聚乙烯及其制備方法。

背景技術(shù)

通常來說，陶瓷材料中沒有自由移動(dòng)的離子或電子，是良好的絕緣體，但是當(dāng)某些氧化物陶瓷加熱時(shí)，處于原子外層的電子可以獲得足夠的能量，以便擺脫原子核對(duì)它的吸引，而成為可以自由運(yùn)動(dòng)的自由電子，這種陶瓷就可以變成導(dǎo)電陶瓷。作為一種新型陶瓷，相比較一般導(dǎo)電材料，導(dǎo)電陶瓷材料具有優(yōu)秀的耐磨性和耐腐蝕性，在極高的溫度下也可以保持穩(wěn)定，因此具有很大的潛力。

一般而言，人們通常使用銅絲或是其他金屬作為導(dǎo)電材料，然而純粹的金屬材料具有很大的局限性，例如容易生銹或是會(huì)產(chǎn)生比較明顯的熱效應(yīng)。隨著科技的發(fā)展，一些具有良好導(dǎo)電性能的高分子材料，在產(chǎn)業(yè)界廣泛普及。我們可以在生活中許多需要導(dǎo)電性的地方見到它們的身影，例如需要消除靜電效應(yīng)的精密儀器上或是需要傳輸電信號(hào)但不方便直接使用金屬導(dǎo)電的嚴(yán)苛工作環(huán)境中。

市面上的導(dǎo)電高分子材料，多數(shù)以炭黑作為添加劑實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電功能，然而碳材料本身也有一定的缺點(diǎn)，對(duì)高分子材料的力學(xué)性能有一定影響。因此我們需要一種導(dǎo)電性能有所提高，同時(shí)材料力學(xué)性能也比較優(yōu)良的導(dǎo)電高分子材料。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于導(dǎo)電陶瓷的改性導(dǎo)電聚乙烯及其制備方法。我們?cè)谝话愕木垡蚁┲蓄~外添加了茂金屬聚乙烯、導(dǎo)電陶瓷粉末添加劑和鐵粉，這種改性聚乙烯的導(dǎo)電性能優(yōu)良，同時(shí)材料力學(xué)性能也十分優(yōu)秀。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：一種基于導(dǎo)電陶瓷的改性導(dǎo)電聚乙烯，包括以下重量份的原料所制成：線性低密度聚乙烯50-59份、乙烯-醋酸乙烯共聚物4.5-7.5份、丙烯酸樹脂5-10份、茂金屬聚乙烯2.2-5份、導(dǎo)電陶瓷粉末添加劑22-27份、氧化聚乙烯蠟1-2份、有機(jī)錫0.6-0.7份、鐵粉2.5-4.3份、膨松添加劑0.05-0.1份。

在本發(fā)明中，線性低密度聚乙烯作為聚合物主體；乙烯-醋酸乙烯共聚物和茂金屬聚乙烯能夠提升材料抗沖擊性；丙烯酸樹脂能夠提升材料的耐候性和可加工性；此外茂金屬聚乙烯還能使材料表面光滑透明，更加美觀，其中摻雜的配合物可以協(xié)助導(dǎo)電陶瓷粉末進(jìn)行導(dǎo)電，同時(shí)全面提升聚乙烯塑料的性能；導(dǎo)電陶瓷添加劑是作為材料導(dǎo)電助劑，同時(shí)在材料中形成無機(jī)顆粒增韌作用；氧化聚乙烯蠟作為潤(rùn)滑劑，促進(jìn)反應(yīng)生成；有機(jī)錫能夠提升材料熱穩(wěn)定性；鐵粉作可以起到補(bǔ)強(qiáng)作用，同時(shí)可以作為干燥劑吸收水分，作為抗氧化劑與氧氣反應(yīng)，生成的Fe₂O₃還能補(bǔ)足導(dǎo)電陶瓷的導(dǎo)電性能。

作為優(yōu)選，所述導(dǎo)電陶瓷粉末添加劑由以下重量份原料所制成：SrCeO₃納米顆粒25-40份、Al₂O₃納米顆粒25-30份、Sr-Ce-Al納米顆粒30-40份、季戊四醇3-6份。

在本發(fā)明的導(dǎo)電陶瓷粉末添加劑中，SrCeO₃、Al₂O₃、Sr-Ce-Al都是理想的導(dǎo)電性陶瓷材料，相比較一般導(dǎo)電材料，性能更加穩(wěn)定，耐候性更加優(yōu)秀，同時(shí)能對(duì)高分子材料的機(jī)械性能產(chǎn)生極大的補(bǔ)強(qiáng)。季戊四醇起到交聯(lián)作用，能夠在保證導(dǎo)電陶瓷形成絡(luò)合網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，與高分子基體材料形成穩(wěn)固的聯(lián)系。

作為優(yōu)選，所述導(dǎo)電陶瓷粉末添加劑的制備方法包括如下步驟：