一种高性能导电工程塑料制造技术

本发明专利技术公开了一种高性能导电工程塑料，本发明专利技术区别传统增加工程塑料导电性能方法，通过将石墨烯应用于聚合物MPPO(聚苯醚/高抗冲聚苯乙烯共混改性合金)基体中，形成高导电且高强度的石墨烯/MPPO工程塑料，本发明专利技术制得的工程塑料既保持了MPPO的优异特性，又具有优异的导电功能，此产品在性能上体现更多的技术特点，可广泛应用于抗静电及电磁屏蔽材料、电子产品及航空航天器材的电磁屏蔽材料领域等。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于工程塑料领域，具体涉及一种具有高导电性能、高强度的工程塑料。
技术介绍
：聚苯醚是本世纪60年代发展起来的高强度工程塑料，化学名称为聚2，6-二甲基-1，4-苯醚，简称PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether)，又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚。未经改性的聚苯醚(PPO)树脂耐溶剂性差、制品容易发生应力开裂、缺口冲击强度低，而且熔体粘度高，加工成型性极差，因而纯PPO树脂不能采用注射方法成型，这样大大限制了它的应用。为了克服未经改性的聚苯醚的这些缺点，利用物理改性，将PPO与高抗冲聚苯乙烯(HIPS)共混获得PPO/HIPS型合金(MPPO)。聚苯醚相比其他塑料，虽具有一定的导电性能，但还是因导电性能不够优异限制了其使用范围，传统的导电工程塑料中，为增大塑料的导电性能，大多添加炭黑、碳纤维、石墨、碳纳米管来实现。这些方法都各有弊端：1、添加炭黑：添加量大(30％左右)、导致产品中产生掉毛现象，影响产品加工性能。2、添加石墨：添加量大(20％)、导电系数低。3、添加碳纤维：添加量大(10％左右)、能耗大、价格高。4、添加碳纳米管：影响加工性能、导电系数低。石墨烯(Graphene)是由碳原子以sp2杂化键合而成的单层二维碳质材料，其基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环，是目前最理想的二维纳米材料。近年来石墨烯受到了全世界科学家以及工业界的广泛关注，成为了研究的热点，石墨烯具有很高的杨氏模量(1060Gpa)和热导率(3000Wm-1K-1)，其强度(130Gpa)是已测试材料中最高的，此外，石墨烯具有非常高的电导率(6000S/cm)、电子迁移率(200000cm2V-1S-1)、相当高的表面积(2600m2/g)，石墨烯的这些特性可以提高聚合物的机械性能、导电、导热和气阻性能，是一种具有巨大潜力的新型材料。综上所述，本专利技术区别传统增加工程塑料导电性能方法，通过将石墨烯应用于聚合物基体中，形成高导电且高强度的石墨烯/MPPO工程塑料。此产品在性能上体现更多的技术特点，可广泛应用于抗静电及电磁屏蔽材料、电子产品及航空航天器材的电磁屏蔽材料领域等。
技术实现思路
：针对以上对现有技术的评述，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种兼导电性能好、性能稳定的MPPO工程塑料；解决了石墨稀加入MPPO中分散难，添加量少即可达到优异的导电性能。本专利技术的目的在于综合MPPO、石墨烯两种材料优点，且石墨烯的添加不影响MPPO本身的优异性能，扩大MPPO的应用领域。据此，本专利技术公开了一种高性能导电工程塑料。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下所述：本专利技术的特征在于：一种高性能导电工程塑料，由MPPO(聚苯醚/高抗冲聚苯乙烯共混改性合金)、石墨烯、抗氧剂、分散剂、润滑剂和偶联剂制备而成。进一步地，以重量百分比计，MPPO含量为77％～89％，石墨烯含量为0.2％～1％，抗氧剂含量为0.1％～2％，分散剂含量为1％～10％，润滑剂含量1％～10％，偶联剂为0.5％～1％。所述MPPO为聚苯醚和高抗冲聚苯乙烯共混改性合金，其中PPO含量约为65％，HIPS含量约为30％，其它填充剂、助剂占5％，经物理共混改性，双螺杆造粒而成。所述石墨烯为机械剥离法制得的石墨烯微片，厚度为1-6nm。所述抗氧剂为：所述抗氧剂为三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯腈、三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯中的一种。所述分散剂为乙二醇。所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚硅氧烷、硅酮粉、硅酮母粒中的一种或几种。所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或异丙基三油酸酰氧基钛酸酯。与现有技术相比，本专利技术的导电工程塑料，采用聚苯醚和高抗冲聚苯乙烯共混合金、石墨烯、作为主要原料，其中石墨烯作为新型导电填料，是采用机械剥离法制得的石墨微片，经偶联剂处理，在树脂基体中有良好的分散性能，且因其较高的电导率，因此只需很少的添加量，就可以赋予制品优异的导电性能，且不影响制品本身的加工性能，使制品具有良好的机械性能、耐热性能、尺寸稳定等众多优点。具体实施方式以下将结合较佳实施例对本专利技术提出的一种高性能导电工程塑料作更为详细说明。实施例1：本实施例的一种高性能导电工程塑料，以重量计，各组分含量分别为：MPPO含量88％，石墨烯含量0.6％，三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯含量1.9％，乙二醇含量3.5％，聚硅氧烷含量5.2％，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷含量0.8％实施例2：本实施例的一种高性能导电工程塑料，以重量计，各组分含量分别为：MPPO含量83％，石墨烯含量0.4％，三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯含量1.5％，乙二醇含量6％，聚硅氧烷含量8.3％，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷含量0.8％实施例3：本实施例的一种高性能导电工程塑料，以重量计，各组分含量分别为：MPPO含量80％，石墨烯含量0.3％，三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯含量1.4％，乙二醇含量9％，聚硅氧烷含量8.4％，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷含量0.9％实施例4：本实施例的一种高性能导电工程塑料，以重量计，各组分含量分别为：MPPO含量79％，石墨烯含量0.4％，三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯含量1.3％，乙二醇含量9％，聚硅氧烷含量9.5％，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷含量0.8％本专利技术通过在MPPO中添加石墨烯和抗氧剂、分散剂等辅助剂使得MPPO具有优异的导电能力，还能够不影响MPPO的机械性能，扩大了MPPO的应用领域，更有效的保证产品的安全。导电塑料能够在保持塑料固有特性的同时具有类似金属导电性的特性，它现在几乎可以应用到每一个新产业中，特别是在光通信半导体的制造、超导材料、集成电路、汽车电子等领域将占据非常重要的地位。综合上所述，本专利技术的技术方案可以充分有效的实现上述专利技术目的，且本专利技术的工程塑料性能及特点原理都已经在实施例中得到充分的验证，而能达到预期的功效及目的，且本专利技术的实施例也可以根据这些原理进行变换，上述实施例仅仅是对本专利技术的优选实施例的描述，而非对本专利技术保护范围的限制，因此，本领域一般技术人员在本专利技术所披露的技术范围内，可轻易想到的变化，皆属本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能导电工程塑料，其特征在于：由MPPO(聚苯醚/高抗冲聚苯乙烯共混改性合金)、石墨烯、抗氧剂、分散剂、润滑剂和偶联剂制备而成，以重量百分比计，MPPO含量为77％～89％，石墨烯含量为0.2％～1％，抗氧剂含量为0.1％～2％，分散剂含量为1％～10％，润滑剂含量1％～10％，偶联剂为0.1％～1％。

【技术特征摘要】
1.一种高性能导电工程塑料，其特征在于：由MPPO(聚苯醚/高抗冲聚苯乙烯共混改性合金)、石墨烯、抗氧剂、分散剂、润滑剂和偶联剂制备而成，以重量百分比计，MPPO含量为77％～89％，石墨烯含量为0.2％～1％，抗氧剂含量为0.1％～2％，分散剂含量为1％～10％，润滑剂含量1％～10％，偶联剂为0.1％～1％。2.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：任景耀，游琴，武京湘，任美伦，陈向文，王文广，贺晓青，叶远锋，杨丽双，曹莉，
申请(专利权)人：东莞市华普新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44