[發明專利]高導電率的聚苯硫醚復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910448954.1
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110194897A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 周宇;賀鵬勇;賀朋波;張小林;陳維維
• 申請（專利權）人: 東莞市華盈新材料有限公司
• 主分類號: C08L81/02
• 分類號: C08L81/02;C08L67/02;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/08;C08K7/24;C08K3/22
• 代理公司: 北京市中聞律師事務所 11388
• 代理人: 王新發;汪先平

本發明公開了一種高導電率的聚苯硫醚復合材料，包括聚苯硫醚樹脂40?70份、多孔導電陶瓷20?30份、導電母粒20?40份、順磁性物料5?15份、增韌劑2?8份、增容劑3?6份、偶聯劑0.5?2.5份；其中，導電母粒按照質量份計包括聚對苯二甲酸丁二醇酯50?85份、表面改性的金屬粉20?50份、抗氧劑0.1?0.6份。本發明的高導電率的聚苯硫醚復合材料，導電母粒PBT基體樹脂粘度低流動性高，在注塑過程中傾向于分布在的表面，從而進一步結合內部的多孔導電陶瓷和順磁性材料粉末，形成比較穩定的具有電磁耦合的導電網絡，提升導電的效果。當母粒的添加比例為15％，即導電填料的添加量為5％左右時，電阻即可做到10³Ω，且復合材料卻可以保持較好的機械性能。

技術領域

本發明涉及導電高分子復合材料技術領域，尤其涉及一種高導電率的聚苯硫醚復合材料及其制備方法。

背景技術

塑料基導電復合材料綜合了金屬的導電性(即在材料兩端加上一定電壓，在材料中有電流通過)和塑料樹脂的各種特性(即材料分子是由許多小的、重復出現的結構單元組成的)。塑料常用的導電填充物主要有碳系材料、金屬和金屬氧化物三大類，其它有機抗靜電劑或導電聚合物材料的導電效率不高，其中碳系導電填料由于原料易得、質輕、不易氧化、易形成導電網絡而最為常用，常用的碳系導電填料包括導電炭黑、碳納米管、碳纖維、石墨烯以及石墨等。而超細金屬粉末具有優良的導電性能，但與聚合物的相容性不好，容易團聚，導致材料機械性能劣化。

聚苯硫醚(PPS)樹脂是一種新型高性能熱塑性樹脂，具有機械強度高、耐高溫、耐化學藥品性、難燃、熱穩定性好、電性能優良等優點。PPS樹脂性脆，經過增韌后，材料的韌性會有所改善，可以滿足使用要求；但在傳統的導電材料的制備方法中，簡單將大量無機導電填料填充到聚合物基體中，采用這種方法制備的材料的導電率大幅度提升，但機械性能劣化嚴重，難以滿足使用要求。

基于以上情形，為了使聚苯硫醚基導電復合材料的性能能相對消除和兼容以上缺陷，比較常用的做法是通過對優化導電填料的選擇，并添加輔助的助劑成分來調理聚苯硫醚基導電復合材料的性能，使其最終能滿足各項性能的均衡。一種比較全面和典型的做法，如疆合材料科技在201810237504.3號發明專利提出的聚碳酸酯復合材料的內容，其將成分選擇和比例調整采用“PC樹脂40-60份、導電母粒10-30份、補強填料10-30份，以及按照特定比例選用的增韌劑、抗氧劑、潤滑劑等功能助劑”組合制備。通過在合理降低導電填料添加量的基礎上，基本上導電填料的添加量控制在10％，體積電阻能達到10⁴歐姆*米，基本性能滿足使用要求。但是其專利成分中，補強填料和導電母粒中的導電填料這些無機相的最終比例，合計之后約占整體聚碳酸酯復合材料的約40-50％，機械強度雖然足夠，整體相容、均一穩定性上是降低的，只是通過反復試驗和比例調整趨于平衡，實質在導電性能和各項性能上的限制并沒有提升和消除。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種高導電率的聚苯硫醚復合材料，旨在提升材料的導電性能，并使其具有非常良好的各項平衡性質滿足更高的使用要求。

為實現上述目的，本發明提供的高導電率的聚苯硫醚復合材料，包括各質量份的如下組分：聚苯硫醚樹脂40-70份、多孔導電陶瓷20-30份、導電母粒20-40份、順磁性物料5-15份、增韌劑2-8份、增容劑3-6份、偶聯劑0.5-2.5份；其中，

所述導電母粒按照質量份計包括聚對苯二甲酸丁二醇酯50-85份、表面改性的金屬粉20-50份、抗氧劑0.1-0.6份。

優選地，所述多孔導電陶瓷為二硼化鈦導電陶瓷、摻雜稀土金屬氧化物的氧化鋯或氮化鋁的導電陶瓷。

優選地，所述多孔導電陶瓷平均粒徑為0.5-2mm，且孔隙率30-50％、孔徑10-30μm。

優選地，所述順磁性物料包括錳鐵氧體、鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體和錳鎂鋅鐵氧體中的至少一種。