一种pvc导电复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及导电复合材料的制备技术领域,具体涉及一种PVC导电复合材料及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 导电复合材料是将基体树脂和导电物质混合,用树脂材料的加工方式进行加工而 成的的功能型高分子材料。主要应用于电子、电磁波屏蔽、集成电路包装等领域,而且在发 光二极管、移动电话、太阳能电池、微型电视屏幕乃至生命科学研宄等领域也有广泛的应用 前景。
[0003] 现有技术中,制备导电树脂材料时常常采用复合的方法,即以聚合物树脂为母体, 经与导电填料、改性聚合物或抗静电剂共同作用制得,其中的导电填料常用碳纳米管、导电 炭黑或金属粉等。运用这种复合的方法制得的导电树脂材料,具有质量轻、导电性好、制备 工艺简单、成本低等优势。但是,导电填料的加入会对导电复合材料的机械性能影响较大, 造成导电塑料的强度不高、机械性能不足。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术不足,本发明提供了一种高强度、高导电性能而且力学性能优良的 PVC导电复合材料。
[0005] 本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:一种PVC导电复合材料,包括以下 质量份比的成分:聚氯乙稀50~80份、改性酷醛树脂10~40份、导电石墨粉5~10份、 增强剂3~8份、相容剂2~4份。
[0006] 所述改性酚醛树脂为丁腈橡胶改性酚醛树脂,所述改性酚醛树脂的改性方法为: 按重量份数称取酚醛树脂60份、丁腈橡胶15份、硅酸盐填料33份、润滑剂2份置于反应容 器中,加热至90°C下搅拌反应60min,然后加热至100°C进行回流聚合反应60min,脱水出料 即可。
[0007] 所述润滑剂为硬脂酸、石蜡中的一种或两种;所述硅酸盐填料为硅酸铝、铁、钙、 镁、钾或钠盐填料,经细化处理后,所述硅酸盐填料的目数为80~600目。
[0008] 所述导电石墨粉的粒径为100~2000nm。
[0009] 所述增强剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物。
[0010] 所述相容剂为马来酸酐接枝ABS树脂。
[0011] 所述一种PVC导电复合材料的制备方法,包括以下步骤: a. 按质量份比称取或制备各成分; b. 将步骤a准备好的成分置于高混机中搅拌5~lOmin,得预混料; c. 将步骤b所得预混料置于双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、造粒得本发明的导电复 合材料;双螺杆挤出机的条件设定为: 一区温度190~205°C、二区温度205~215°C、三区温度220~230°C、四区温度230~ 245°C、五区温度230~240°C、六区温度215~235°C、七区温度215~225°C,机头温度 225 ~235°C,螺杆转速 360 ~380r/min。
[0012] 本发明的PVC导电复合材料采用丁腈橡胶改性酚醛树脂与甲基丙烯酸甲酯-丁 二烯-苯乙烯三元接枝共聚物增强剂复合增强材料的强度,在获得高导电性能的同时,所 得复合材料具备较高强度和机械性能,抗冲击性能增强,而且复合材料整体结构稳定,综合 性能良好。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0014] 实施例1 :一种PVC导电复合材料,包括以下质量份比的成分:聚氯乙烯65份、改 性酚醛树脂20份、导电石墨粉7份、增强剂5份、相容剂3份。
[0015] 所述改性酚醛树脂为丁腈橡胶改性酚醛树脂,所述改性酚醛树脂的改性方法为: 按重量份数称取酚醛树脂60份、丁腈橡胶15份、硅酸盐填料33份、润滑剂2份置于反应容 器中,加热至90°C下搅拌反应60min,然后加热至100°C进行回流聚合反应60min,脱水出料 即可。所述润滑剂为硬脂酸;所述硅酸盐填料为硅酸铝填料,经细化处理后,所述硅酸铝填 料的目数为80~600目。
[0016] 所述导电石墨粉的粒径为100~2000nm,所述增强剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二 烯-苯乙烯三元接枝共聚物,所述相容剂为马来酸酐接枝ABS树脂。
[0017] 所述一种PVC导电复合材料的制备方法,包括以下步骤: a. 按质量份比称取或制备各成分; b. 将步骤a准备好的成分置于高混机中搅拌6min,得预混料; c. 将步骤b所得预混料置于双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、造粒得本发明的导电复 合材料;双螺杆挤出机的条件设定为: 一区温度200°C、二区温度210°C、三区温度225°C、四区温度235°C、五区温度240°C、六 区温度230°C、七区温度220°C,机头温度230°C,螺杆转速370r/min。
[0018] 实施例2 :-种PVC导电复合材料,包括以下质量份比的成分:聚氯乙烯50份、改 性酚醛树脂40份、导电石墨粉5份、增强剂3份、相容剂2份。
[0019] 所述改性酚醛树脂为丁腈橡胶改性酚醛树脂,所述改性酚醛树脂的改性方法为: 按重量份数称取酚醛树脂60份、丁腈橡胶15份、硅酸盐填料33份、润滑剂2份置于反应容 器中,加热至90°C下搅拌反应60min,然后加热至100°C进行回流聚合反应60min,脱水出料 即可。所述润滑剂为硬脂酸与石蜡的混合物;所述硅酸盐填料为硅酸钾盐填料,经细化处理 后,所述硅酸钾盐填料的目数为80~600目。
[0020] 所述导电石墨粉的粒径为100~2000nm,所述增强剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二 烯-苯乙烯三元接枝共聚物,所述相容剂为马来酸酐接枝ABS树脂。
[0021] 所述一种PVC导电复合材料的制备方法,包括以下步骤: a. 按质量份比称取或制备各成分; b. 将步骤a准备好的成分置于高混机中搅拌lOmin,得预混料; c. 将步骤b所得预混料置于双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、造粒得本发明的导电复 合材料;双螺杆挤出机的条件设定为: 一区温度190°C、二区温度205°C、三区温度220°C、四区温度230°C、五区温度230°C、六 区温度225°C、七区温度215°C,机头温度225°C,螺杆转速360r/min。
[0022] 实施例3 :-种PVC导电复合材料,包括以下质量份比的成分
:聚氯乙烯66份、改 性酚醛树脂23份、导电石墨粉5份、增强剂4份、相容剂2份。
[0023] 所述改性酚醛树脂为丁腈橡胶改性酚醛树脂,所述改性酚醛树脂的改性方法为: 按重量份数称取酚醛树脂60份、丁腈橡胶15份、硅酸盐填料33份、润滑剂2份置于反应容 器中,加热至90°C下搅拌反应60min,然后加热至100°C进行回流聚合反应60min,脱水出料 即可。所述润滑剂为石蜡;所述硅酸盐填料为硅酸铁盐填料,经细化处理后,所述硅酸铁盐 填料的目数为80~600目。
[0024] 所述导电石墨粉的粒径为100~2000nm,所述增强剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二 烯-苯乙烯三元接枝共聚物,所述相容剂为马来酸酐接枝ABS树脂。
[0025] 所述一种PVC导电复合材料的制备方法,包括以下步骤: a. 按质量份比称取或制备各成分; b. 将步骤a准备好的成分置于高混机中搅拌9min,得预混料; c. 将步骤b所得预混料置于双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、造粒得本发明的导电复 合材料;双螺杆挤出机的条件设定为: 一区温度205°C、二区温度215°C、三区温度230°C、四区温度245°C、五区温度240°C、六 区温度235°C、七区温度225°C,机头温度235°C,螺杆转速380r/min。
[0026] 实施例4 :一种PVC导电复合材料,包括以下质量份比的成分:聚氯乙烯68份、改 性酚醛树脂10份、导电石墨粉10份、增强剂8份、相容剂4份。
[0027] 所述改性酚醛树脂为丁腈橡胶改性酚醛树脂,所述改性酚醛树脂的改性方法为: 按重量份数称取酚醛树脂60份、丁腈橡胶15份、硅酸盐填料33份、润滑剂2份置于反应容 器中,加热至90°C下搅拌反应60min,然后加热至100°C进行回流聚合反应60min,脱水出料 即可。所述润滑剂为硬脂酸;所述硅酸盐填料为硅酸镁盐填料,经细化处理后,所述硅酸镁 盐填料的目数为80~600目。
[0028] 所述导电石墨粉的粒径为100~2000nm,所述增强剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二 烯-苯乙烯三元接枝共聚物,所述相容剂为马来酸酐接枝ABS树脂。
[0029] 所述一种PVC导电复合材料的制备方法,包括以下步骤: a. 按质量份比称取或制备各成分; b. 将步骤a准备好的成分置于高混机中搅拌lOmin,得预混料; c. 将步骤b所得预混料置于双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、造粒得本发明的导电复 合材料;双螺杆挤出机的条件设定为: 一区温度195°C、二区温度205°C、三区温度225°C、四区温度235°C、五区温度230°C、六 区温度225°C、七区温度215°C,机头温度230°C,螺杆转速370r/min。
[0030] 将上述实施例1~4所得复合材料经70°C鼓风干燥5h后,经成型处理进行性能测 试,所得结果如下表所示:
本发明采用丁腈橡胶改性酚醛树脂与甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共 聚物增强剂复合增强材料的强度,有效降低导电石墨粉对复合材料机械性能的影响,提高 导电复合材料的综合性能。
【主权项】
1. 一种PVC导电复合材料,其特征在于:包括以下质量份比的成分:聚氯乙烯50~80 份、改性酚醛树脂10~40份、导电石墨粉5~10份、增强剂3~8份、相容剂2~4份。2. 根据权利要求1所述的一种PVC导电复合材料,其特征在于:包括以下质量份比的 成分:聚氯乙烯65份、改性酚醛树脂20份、导电石墨粉7份、增强剂5份、相容剂3份。3. 根据权利要求1或2所述的一种PVC导电复合材料,其特征在于:所述改性酚醛树 脂为丁腈橡胶改性酚醛树脂,所述改性酚醛树脂的改性方法为:按重量份数称取酚醛树脂 60份、丁腈橡胶15份、硅酸盐填料33份、润滑剂2份置于反应容器中,加热至90°C下搅拌 反应60min,然后加热至100°C进行回流聚合反应60min,脱水出料即可; 所述润滑剂为硬脂酸、石蜡中的一种或两种,所述硅酸盐填料的目数为80~600目。4. 根据权利要求1或2所述的一种PVC导电复合材料,其特征在于:所述导电石墨粉 的粒径为100~2000nm。5. 根据权利要求1或2所述的一种PVC导电复合材料,其特征在于:所述增强剂为甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物。6. 根据权利要求1或2所述的一种PVC导电复合材料,其特征在于:所述相容剂为马 来酸酐接枝ABS树脂。7. 权利要求1或2任一所述的一种PVC导电复合材料的制备方法,其特征在于:包括 以下步骤: a. 按质量份比称取或制备各成分; b. 将步骤a准备好的成分置于高混机中搅拌5~lOmin,得预混料; c. 将步骤b所得预混料置于双螺杆挤出机中,经熔融、挤出、造粒得本发明的导电复合 材料;双螺杆挤出机的条件设定为: 一区温度190~205°C、二区温度205~215°C、三区温度220~230°C、四区温度230~ 245°C、五区温度230~240°C、六区温度215~235°C、七区温度215~225°C,机头温度 225 ~235°C,螺杆转速 360 ~380r/min。
【专利摘要】本发明公开了一种PVC导电复合材料,包括以下质量份比的成分:聚氯乙烯50~80份、改性酚醛树脂10~40份、导电石墨粉5~10份、增强剂3~8份、相容剂2~4份,本发明同时公开了一种PVC导电复合材料的制备方法。本发明的PVC导电复合材料采用丁腈橡胶改性酚醛树脂与甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物增强剂复合增强材料的强度,在获得高导电性能的同时,所得复合材料具备较高强度和抗冲击性及较好的机械性能,而且复合材料整体结构稳定,综合性能良好。
【IPC分类】C08L27/06, C08K3/34, C08K5/09, C08L51/00, C08L91/06, B29C47/92, C08K3/04, C08L61/06, C08L9/02
【公开号】CN104893162
【申请号】CN201510332537
【发明人】戴晓宸
【申请人】苏州云舒新材料科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月16日