[發(fā)明專利]預(yù)制母料與相結(jié)構(gòu)調(diào)控結(jié)合制備導(dǎo)電熱塑性彈性體的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010106560.0
• 申請(qǐng)日: 2020-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111234347B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軍;周子晨;黃雯昕;陶弈一;蘇克順;楊念新;楊氣鵬;高玉巧;宋金萍;楊正花
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué);江蘇新鵬塑化科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/06
• 分類號(hào): C08L23/06;C08L23/12;C08L53/02;C08K3/04;C08K5/098;C08K5/375;C08J3/22
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽(yáng)

本發(fā)明公開(kāi)了一種預(yù)制母料與相結(jié)構(gòu)調(diào)控結(jié)合制備導(dǎo)電熱塑性彈性體的方法，該方法通過(guò)降低導(dǎo)電填料的使用量并使聚合物復(fù)合材料的導(dǎo)電性能顯著提高，可以滿足特點(diǎn)的場(chǎng)合使用，因此可提高導(dǎo)電熱塑性彈性體的應(yīng)用范圍。本發(fā)明的預(yù)制母料與相結(jié)構(gòu)調(diào)控結(jié)合制備導(dǎo)電熱塑性彈性體的方法，其包括以下步驟：①將聚烯烴樹(shù)脂與導(dǎo)電材料及助劑混合均勻后制得混合料；②再將混合料共混均勻制得母料；③最后將母料與熱塑性彈性體共混均勻制得導(dǎo)電熱塑性彈性體；或者①將熱塑性彈性體與導(dǎo)電材料及助劑混合均勻后制得混合料；②再將混合料共混均勻制得母料；③最后將母料與聚烯烴樹(shù)脂共混均勻制得導(dǎo)電熱塑性彈性體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電熱塑性彈性體的制備方法，更具體地說(shuō)涉及一種預(yù)制母料與相結(jié)構(gòu)調(diào)控結(jié)合制備導(dǎo)電熱塑性彈性體的方法。

背景技術(shù)

材料按電學(xué)性能可以分為絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體和超導(dǎo)體。聚合物材料中常用的品種如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、三元乙丙橡膠、二甲基硅氧烷橡膠、丁苯熱塑性彈性體都是典型的絕緣體，其電絕緣性能可以用電導(dǎo)率(10^-12～10^-16S·m^-1)或體積電阻系數(shù)(10¹²～10¹⁶Ω·m)表示；而聚苯胺、聚乙炔、聚苯硫醚等聚合物則是典型的導(dǎo)體，其電導(dǎo)率為10²～10⁷S·m^-1或體積電阻系數(shù)為10^-7～10^-2Ω·m。導(dǎo)電高分子材料是具有導(dǎo)電功能的聚合物材料，按結(jié)構(gòu)的不同可以分為結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料和復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料兩大類。所謂結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料是指高分子結(jié)構(gòu)本身或經(jīng)過(guò)摻雜之后具有導(dǎo)電功能的高分子材料，如聚苯胺、聚乙炔、聚苯硫醚等聚合物，這類材料由于成本高、穩(wěn)定性差、成型加工困難、機(jī)械性能不佳等方面的不足限制了其應(yīng)用；復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料由通用的高分子材料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等與各種導(dǎo)電性物質(zhì)如銀、導(dǎo)電炭黑、碳纖維等通過(guò)填充復(fù)合、表面復(fù)合或?qū)臃e復(fù)合等方式可以制得。由后者制得的導(dǎo)電高分子材料電導(dǎo)率通常為10^-4～10²S·m^-1或體積電阻系數(shù)為10^-2～10⁴Ω·m，此類導(dǎo)電高分子材料具有成本低、制備方法簡(jiǎn)單、導(dǎo)電性能可調(diào)整、可以利用傳統(tǒng)的通用高分子材料的加工方法如注射成型、擠出成型、吹塑成型、層壓成型等特點(diǎn)，在許多領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。

聚烯烴樹(shù)脂具有電絕緣性能優(yōu)異、加工性能好、力學(xué)性能優(yōu)異、耐化學(xué)穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)，聚烯烴中最重要的品種是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。聚烯烴材料熔點(diǎn)較高、電擊穿強(qiáng)度和體積電阻系數(shù)均高，可滿足電線電纜在較高溫度下的長(zhǎng)期應(yīng)用需求。聚丙烯中的均聚聚丙烯(PPH)結(jié)構(gòu)十分規(guī)整，大分子主鏈的同一側(cè)規(guī)律性地排布了側(cè)甲基，極易結(jié)晶；PPH從熔體冷卻時(shí)通常形成α晶，晶區(qū)熔點(diǎn)為167℃左右，其制品耐高溫性好、剛性和強(qiáng)度高；PPH結(jié)晶度較高，可達(dá)50％或以上，導(dǎo)致PPH抗沖擊性相對(duì)一般，脆性較大，尤其是低溫韌性極差。聚乙烯中的高密度聚乙烯(HDPE)通常使用Ziegler-Natta聚合法制造，其特點(diǎn)是分子鏈上幾乎沒(méi)有支鏈，因此分子鏈排布規(guī)整，具有較高的密度、熔點(diǎn)和較高結(jié)晶度。因此HDPE具有良好的耐熱性、耐寒性、化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好；介電性能、電絕緣性均較好，耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性亦較好。