[發明專利]一種基于納米改性的導電聚乙烯材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010800419.0
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111995810A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 卞培培
• 申請（專利權）人: 卞培培
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/16;C08L79/04;C08L39/06;C08K13/06;C08K9/10;C08K9/00;C08K7/14;C08K3/04;C08K7/00;C08K3/08
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 李猛

本發明公開了一種基于納米改性的導電聚乙烯材料及其制備方法，所述聚乙烯材料各組分原料包括：以重量計，聚乙烯樹脂100?140份、導電粒子15?18份、熱穩定劑1?3份、三元乙丙橡膠20?80份、加工助劑2?4份、改性玻璃纖維10?20份、聚多巴胺8?12份；所述改性玻璃纖維自內向外依次設置為玻璃纖維、合金層和石墨烯層，所述合金層包覆在玻璃纖維表面，所述石墨烯層包覆在合金層外表面；所述合金層為銀、銅復合層，所述石墨烯層為氧化石墨烯、銀納米線復合層；所述導電粒子包括碳納米管、炭黑、鎳包覆石墨，所述碳納米管、炭黑、鎳包覆石墨的質量比為1：1：1。

技術領域

本發明涉及聚乙烯材料技術領域，具體為一種基于納米改性的導電聚乙烯材料及其制備方法。

背景技術

導電復合材料主要是指復合型導電高分子材料。是將聚合物與各種導電物質通過一定的復合方式構成，而導電聚乙烯就是其中比較受研究人員關注的一類材料，導電聚乙烯是指以聚乙烯為基體材料與導電性填料復合的導電復合材料。

聚乙烯是常見的低價熱塑性聚合材料，與炭黑有較好的相容性，是較旱使用的導電基體塑料，常用熔融混合成型法與多種導電材料復合，形成的導電復合物常用作抗靜電結構材料。在實際制備時也可添加其他導電材料作為導電粒子，以得到導電性能優異的聚乙烯材料。

現如今，市面上研發出的導電聚乙烯材料的導電性能無法滿足實際需求，且加工工藝比較復雜，因此，本申請公開了一種基于納米改性的導電聚乙烯材料及其制備方法，以解決該問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于納米改性的導電聚乙烯材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種基于納米改性的導電聚乙烯材料，所述聚乙烯材料各組分原料包括：以重量計，聚乙烯樹脂100-140份、導電粒子15-18份、熱穩定劑1-3份、三元乙丙橡膠20-80份、加工助劑2-4份、改性玻璃纖維10-20份、聚多巴胺8-12份。

進一步地，所述改性玻璃纖維自內向外依次設置為玻璃纖維、合金層和石墨烯層，所述合金層包覆在玻璃纖維表面，所述石墨烯層包覆在合金層外表面。

進一步地，所述合金層為銀、銅復合層，所述石墨烯層為氧化石墨烯、銀納米線復合層。

進一步地，所述導電粒子包括碳納米管、炭黑、鎳包覆石墨，所述碳納米管、炭黑、鎳包覆石墨的質量比為1：1：1。

進一步地，所述氧化石墨烯的面積為4500-5000um²。

進一步地，一種基于納米改性的導電聚乙烯材料的制備方法，包括以下步驟：

1)取玻璃纖維，清洗后真空干燥，再置于等離子體設備中進行等離子體預處理，處理時間為85-90s；

2)取步驟1)處理后的玻璃纖維，置于濺射室中，以純銅、純銀作為濺射靶材，氬氣環境下維持真空度為1.0Pa，對玻璃纖維表面進行濺射并包覆形成合金層；

3)取鱗片石墨、硝酸鈉和濃硫酸，0℃攪拌混合，再加入高錳酸鉀，繼續攪拌，加熱升溫至35-38℃，反應2-3h，接著加入去離子水和雙氧水，繼續攪拌，水洗至中性，透析后置于去離子水中，超聲分散，離心分離，除去下層沉淀后重復離心，超聲分散，得到氧化石墨烯溶液；

4)取氧化石墨烯溶液，加入銀納米線分散液，超聲分散，再加入步驟2)處理后的玻璃纖維和聚乙烯醇溶液，50-60℃恒溫浸泡1-1.2h，真空干燥，得到改性玻璃纖維；

5)取改性玻璃纖維、聚乙烯樹脂和三元乙丙橡膠，分別進行真空干燥，再分別置于等離子體設備中進行等離子體預處理，處理時間為88-90s；