C08L25/06 C08L27/06 C08L83/04 C08L91/06 C08L69/00 C08L91/00 C08K13/04 C08K7/06 C08K7/10 C08K3/04
1.一种高强度的导电塑料材料,其特征在于,由以下原料按照重量份组成:聚苯乙烯 50-68份、聚氯乙烯10-24份、有机硅树脂4-10份、石蜡1.5-5份、聚碳酸酯3-8份、石墨烯3-6 份、硅酸铝纤维5-18份、硅油6-12份、抗氧剂2-5份、硅烷偶联剂4-10份、竹炭纤维15-24份、 填料8-15份和植物油5-14份。
2.根据权利要求1所述的高强度的导电塑料材料,其特征在于,所述硅酸铝纤维的直径 为80-240um,竹炭纤维的直径为30-75um,竹炭纤维的长度为5-24mm。
3.根据权利要求1或2所述的高强度的导电塑料材料,其特征在于,所述植物油采用葵 花籽油、玉米油、大豆油、芝麻油和椰子油中的一种或者几种的混合物,填料采用活性碳酸 钙、硫酸钙和滑石粉的一种或者几种的混合物。
4.一种如权利要求1-3任一所述的高强度的导电塑料材料的制备方法,其特征在于,具 体步骤如下:
步骤一,将有机硅树脂、石蜡、石墨烯、硅酸铝纤维、硅油和竹炭纤维放在球磨机中并且 加入球磨珠,球磨2.5-5小时并且过200-300目筛子,得到第一混合物;
步骤二,再将第一混合物、聚苯乙烯和聚氯乙烯加入双螺杆挤出机,在螺杆转速120- 180rpm,温度150-180摄氏度下熔融挤出造粒;
步骤三,将步骤二所得颗粒与聚碳酸酯、抗氧剂、硅烷偶联剂、填料和植物油在60- 150rpm的条件下混合均匀;
步骤四,将步骤三中的物料倒入到双螺杆挤出机中,在165-180摄氏度下挤出造粒,挤 出后经过水槽拉条并且经过冷却,再进行切料切成颗粒即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的高强度的导电塑料材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一 的球磨温度为40-65摄氏度。
一种高强度的导电塑料材料
技术领域
本发明涉及一种塑料,具体是一种高强度的导电塑料材料。
背景技术
塑料生产和使用过程上易产生静电,静电会引起各种危害。而且,随着各种通讯、 电器的使用,产生了新的“环境污染”,例如:电磁波干扰、射频干扰等。因此有必要开发导电 塑料来解决上述问题。
导电塑料是将树脂和导电物质混合,以塑料的加工方式进行加工的功能型高分子 材料,主要应用于电子、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域。按照电性能分类,可分为:绝缘 体、防静电体、导电体和高导体。通常电阻值在1010Ω·cm以上的称为绝缘体;电阻值104- 109Ω·cm范围内的称作半导体或防静电体;电阻值在104Ω·cm以下的称为导电体;电阻值 在100Ω·cm以下甚至更低的称为高导体。
按导电塑料的制作方法分类,可分为结构型导电塑料和复合型导电塑料。结构型 导电塑料是高聚物本身或经掺杂之后具有导电性的材料,而复合型导电塑料是本身不具有 导电性,但通过加入导电性填充物获得导电性的材料。复合型导电塑料根据制备方法的不 同,又可以分成以下三种:1.表面处理法,是指在塑料表面进行导电处理以达到较高的导电 率;2.填料分散复合法,是指在塑料内混入导电填料而制成导电塑料;3.导电填料层积复合 法,是将金属网、板、丝毡等作为中间层,两侧再层压上塑料或利用双层平行挤出方法制成 一层为导电树脂,另一层为普通树脂的双层制品。
目前复合型导电塑料受到人们的青睐,但是,由于在树脂材料中加入了导电材料, 会影响到塑料的机械性能,机械性能好的导电材料具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度的导电塑料材料,以解决上述背景技术中提出 的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种高强度的导电塑料材料,由以下原料按照重量份组成:聚苯乙烯50-68份、聚 氯乙烯10-24份、有机硅树脂4-10份、石蜡1.5-5份、聚碳酸酯3-8份、石墨烯3-6份、硅酸铝纤 维5-18份、硅油6-12份、抗氧剂2-5份、硅烷偶联剂4-10份、竹炭纤维15-24份、填料8-15份和 植物油5-14份。
作为本发明进一步的方案:硅酸铝纤维的直径为80-240um,竹炭纤维的直径为30- 75um,竹炭纤维的长度为5-24mm。
作为本发明进一步的方案:植物油采用葵花籽油、玉米油、大豆油、芝麻油和椰子 油中的一种或者几种的混合物,填料采用活性碳酸钙、硫酸钙和滑石粉的一种或者几种的 混合物。
所述高强度的导电塑料材料的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将有机硅树脂、石蜡、石墨烯、硅酸铝纤维、硅油和竹炭纤维放在球磨机中 并且加入球磨珠,球磨2.5-5小时并且过200-300目筛子,得到第一混合物;
步骤二,再将第一混合物、聚苯乙烯和聚氯乙烯加入双螺杆挤出机,在螺杆转速 120-180rpm,温度150-180摄氏度下熔融挤出造粒;
步骤三,将步骤二所得颗粒与聚碳酸酯、抗氧剂、硅烷偶联剂、填料和植物油在60- 150rpm的条件下混合均匀;
步骤四,将步骤三中的物料倒入到双螺杆挤出机中,在165-180摄氏度下挤出造 粒,挤出后经过水槽拉条并且经过冷却,再进行切料切成颗粒即可得到成品。
作为本发明进一步的方案:步骤一的球磨温度为40-65摄氏度。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明原料来源广泛,制备工艺简单,生 产成本低,适用于大规模的工业化生产;本发明中各组分起协同作用,制备的材料体积电阻 率远低于现有产品,横向拉伸强度和纵向拉伸强度均大于58MPa,适用范围广,具有良好的 经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种高强度的导电塑料材料,由以下原料按照重量份组成:聚苯乙烯50份、聚氯乙 烯10份、有机硅树脂4份、石蜡1.5份、聚碳酸酯3份、石墨烯3份、硅酸铝纤维5份、硅油6份、抗 氧剂2份、硅烷偶联剂4份、竹炭纤维15份、填料8份和植物油5份。硅酸铝纤维的直径为80um, 竹炭纤维的直径为30um,竹炭纤维的长度为5mm。
所述高强度的导电塑料材料的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将有机硅树脂、石蜡、石墨烯、硅酸铝纤维、硅油和竹炭纤维放在球磨机中 并且加入球磨珠,球磨3小时并且过200目筛子,得到第一混合物;
步骤二,再将第一混合物、聚苯乙烯和聚氯乙烯加入双螺杆挤出机,在螺杆转速 120rpm,温度150摄氏度下熔融挤出造粒;
步骤三,将步骤二所得颗粒与聚碳酸酯、抗氧剂、硅烷偶联剂、填料和植物油在 70rpm的条件下混合均匀;
步骤四,将步骤三中的物料倒入到双螺杆挤出机中,在165摄氏度下挤出造粒,挤 出后经过水槽拉条并且经过冷却,再进行切料切成颗粒即可得到成品。
实施例2
一种高强度的导电塑料材料,由以下原料按照重量份组成:聚苯乙烯57份、聚氯乙 烯14份、有机硅树脂6份、石蜡3份、聚碳酸酯5份、石墨烯4.5份、硅酸铝纤维8份、硅油9份、抗 氧剂3份、硅烷偶联剂6.5份、竹炭纤维19份、填料11份和植物油7份。植物油采用葵花籽油和 椰子油的混合物,填料采用活性碳酸钙。
所述高强度的导电塑料材料的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将有机硅树脂、石蜡、石墨烯、硅酸铝纤维、硅油和竹炭纤维放在球磨机中 并且加入球磨珠,在52摄氏度下球磨4小时并且过240目筛子,得到第一混合物;
步骤二,再将第一混合物、聚苯乙烯和聚氯乙烯加入双螺杆挤出机,在螺杆转速 150rpm,温度165摄氏度下熔融挤出造粒;
步骤三,将步骤二所得颗粒与聚碳酸酯、抗氧剂、硅烷偶联剂、填料和植物油在 90rpm的条件下混合均匀;
步骤四,将步骤三中的物料倒入到双螺杆挤出机中,在172摄氏度下挤出造粒,挤 出后经过水槽拉条并且经过冷却,再进行切料切成颗粒即可得到成品。
实施例3
一种高强度的导电塑料材料,由以下原料按照重量份组成:聚苯乙烯63份、聚氯乙 烯20份、有机硅树脂8份、石蜡4份、聚碳酸酯7份、石墨烯5份、硅酸铝纤维16份、硅油10份、抗 氧剂4份、硅烷偶联剂9份、竹炭纤维21份、填料13份和植物油12份。硅酸铝纤维的直径为 150um,竹炭纤维的直径为50um,竹炭纤维的长度为12mm。植物油采用大豆油和芝麻油的混 合物,填料采用硫酸钙和滑石粉的混合物。
所述高强度的导电塑料材料的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将有机硅树脂、石蜡、石墨烯、硅酸铝纤维、硅油和竹炭纤维放在球磨机中 并且加入球磨珠,球磨4小时并且过280目筛子,得到第一混合物;
步骤二,再将第一混合物、聚苯乙烯和聚氯乙烯加入双螺杆挤出机,在螺杆转速 170rpm,温度170摄氏度下熔融挤出造粒;
步骤三,将步骤二所得颗粒与聚碳酸酯、抗氧剂、硅烷偶联剂、填料和植物油在 120rpm的条件下混合均匀;
步骤四,将步骤三中的物料倒入到双螺杆挤出机中,在176摄氏度下挤出造粒,挤 出后经过水槽拉条并且经过冷却,再进行切料切成颗粒即可得到成品。
实施例4
一种高强度的导电塑料材料,由以下原料按照重量份组成:聚苯乙烯66份、聚氯乙 烯23份、有机硅树脂10份、石蜡5份、聚碳酸酯8份、石墨烯6份、硅酸铝纤维18份、硅油12份、 抗氧剂5份、硅烷偶联剂10份、竹炭纤维23份、填料14份和植物油14份。硅酸铝纤维的直径为 180um,竹炭纤维的直径为60um,竹炭纤维的长度为20mm。植物油采用葵花籽油、玉米油、大 豆油、芝麻油和椰子油的混合物,填料采用活性碳酸钙、硫酸钙和滑石粉的混合物。
所述高强度的导电塑料材料的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,将有机硅树脂、石蜡、石墨烯、硅酸铝纤维、硅油和竹炭纤维放在球磨机中 并且加入球磨珠,在60摄氏度下球磨4小时并且过280目筛子,得到第一混合物;
步骤二,再将第一混合物、聚苯乙烯和聚氯乙烯加入双螺杆挤出机,在螺杆转速 180rpm,温度160摄氏度下熔融挤出造粒;
步骤三,将步骤二所得颗粒与聚碳酸酯、抗氧剂、硅烷偶联剂、填料和植物油在 140rpm的条件下混合均匀;
步骤四,将步骤三中的物料倒入到双螺杆挤出机中,在180摄氏度下挤出造粒,挤 出后经过水槽拉条并且经过冷却,再进行切料切成颗粒即可得到成品。
对比例
除不含有植物油,对比例1的其余组分和制备方法均与实施例2相同。
将实施例1-4的产品、对比例1的产品和现有产品进行材料性能测试,测试结果见 表1。
表1
从表1中可以看出,实施例1-4的产品的体积电阻率在0.22Ω·cm以下并且低于对 比例1的产品和现有产品,实施例1-4产品的横向拉伸强度和纵向拉伸强度均大于58MPa并 且高于对比例1的产品和现有产品,使用效果好。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论 从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。
本文发布于:2024-09-25 17:21:14,感谢您对本站的认可!
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