一种PA/碳纳米管导电母粒制造技术

本发明专利技术公开了一种PA/碳纳米管导电母粒，包括如下重量份的原料：PA聚合物基体材料70～95质量份、活性碳纳米管0.01～30质量份；所述活性碳纳米管是将碳纳米管进行高速搅拌，同时将分散剂溶于液体中通过喷雾的方式将其喷入搅拌中的碳纳米管粉体中，使得碳纳米管表面活化，得到的活性碳纳米管。本发明专利技术将碳纳米管经预处理改性后，作为导电填充剂添加至PA材料基体中，从而制备出PA/碳纳米管导电母粒。PA/碳纳米管导电母粒可用于制备抗静电制品，抗静电性能优良。

【技术实现步骤摘要】
一、
本专利技术涉及一种PA/碳纳米管导电母粒及其制备工艺。二、
技术介绍
尼龙(Nylon,Polyamide,简称PA)是指由聚酰胺类树脂构成的塑料。尼龙具有机械强度高，韧性好，有较高的抗拉、抗压强度；耐疲劳性能突出，制件经多次反复屈折仍能保持原有机械强度；软化点高，耐热；表面光滑，摩擦系数小，耐磨、耐腐蚀；电绝缘性好等优点。尼龙主要用于汽车工业,电气电子工业,交通运输业,机械制造工业,电线电缆通讯业,薄膜及日常用品.制造各种轴承,齿轮,圆齿轮、凸轮、伞齿轮、输油管,储油器,保护罩,支撑架,车轮罩盖,导流板,风扇,空气过滤器外壳,散热器水室,制动管,发动机罩,车门把手.轴承、齿轮、滑轮泵叶轮、叶片、高压密封圈、垫、阀座、衬套、输油管、贮油器、绳索、传动带、砂轮胶粘剂、电池箱、电器线圈、电缆接头各种滚子、滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、推进器、螺钉、螺母、耐油密封垫片、耐油容器、外壳、软管、电缆护套、剪切机、滑轮套、牛头刨床滑块、、电磁分配阀座、冷陈设备、衬垫、轴承保持架、汽车和拖拉机上各种输油管、活塞、绳索、传动皮带，纺织机械工业设备零雾料，以及日用品和包装薄膜等。等。同大部分塑料类似，PA制品极适于作工业绝缘材料,这是由于其表面电阻或体积电阻率较高的缘故。但是在许多应用中,当因摩擦、剥离或感应过程会使PA制品表面产生及积累静电荷,这些特性会导致严重的潜在危险,如吸尘、电击、放电甚至燃烧和爆炸。为避免发生这类危险,对其进行抗静电改性是工业上常用的有效方法,目的是降低塑料表面静电荷的生成及积累。传统的抗静电PA改性材料一般为添加抗静电剂、金属粉末或碳系填充物，从而制备出抗静电PA制品，消除其在生产、使用过程中产生的表面静电荷。抗静电剂填充型产品的优点是制品着色不受限制，其中低分子型抗静电剂对产品性能影响不大，其表面电阻率为1010-1013Ω。但低分子抗静电剂填充型产品的电性能会随着时间的推移而逐渐丧失。碳系填充物主要是导电炭黑、石墨和碳纤维，制成品的体积电阻率为102-109Ω·cm。其中炭黑填充是主流，炭黑填充型导电聚合物之所以被广泛采用，其一是因为导电炭黑价格较为低廉；其二是因为炭黑能根据不同的导电性需求有较大的选择余地，它的制成品的电阻值可在102-109Ω之间的宽广范围内变化；其三是导电性持久、稳定；因此是理想的抗静电材料。金属系导电母粒大致分为在塑料表面形成导电层的方法和将导电性填料混入到塑料中制成导电塑料的方法两种。不同的屏蔽方法各有其优缺点和适用范围，以往应用较多的是锌喷镀和导电涂料法。但是，使用碳系或金属系材料作为填充物时所需的用量一般都较高，这不仅使聚合物材料本身固有的特性受到较大影响，而且也使得复合材料的力学性能和加工性能变差。碳纳米管凭借其独特的一维纳米结构和优异的电学性能，极低的用量即可使聚合物材料的导电性能获得很大的提高，且能有效提高复合材料的力学性能，成为一种优良的导电改性剂。然而，由于碳纳米管是一种高度极化、表面光滑的无机高分子化合物，表面缺陷少、缺乏活性基团，同时碳纳米管之间存在较强的范德华力和它巨大的比表面积、非常高的长径比，导致在一般情况下，碳纳米管易缠绕团聚成束。要发挥碳纳米管游戏性能使其广泛应用，如何解决碳纳米管的分散是关键性问题。目前，分散碳纳米管的方法有研磨与搅拌、高能球磨、超声波处理、强酸强碱洗涤、添加表面活性剂、原位生长合成、多种方法综合处理等。三、
技术实现思路
本专利技术提供了一种PA/碳纳米管导电母粒，碳纳米管经预处理改性后，作为导电填充剂添加至PA材料基体中，从而制备出导电性能良好的PA/碳纳米管导电母粒。本专利技术采用的技术方案是：一种PA/碳纳米管导电母粒，所述PA/碳纳米管导电母粒包括如下重量份的原料：PA聚合物基体材料70～95质量份、活性碳纳米管0.01～30质量份所述活性碳纳米管按以下方法制得：将分散剂A溶于溶剂中，得到分散剂溶液，然后将分散剂溶液通过高压喷淋法喷入高速搅拌的碳纳米管中，高速搅拌混合后，制得活性碳纳米管。所述碳纳米管、分散剂A、溶剂的质量份数比为85～95：0.1～5：5～10。进一步，所述原料还可以包括助剂，所述原料的配方为：PA聚合物基体材料70～95质量份、活性碳纳米管0.01～30质量份、助剂0.1～20质量份；所述助剂为分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂中的一种或两种以上的混合，优选所述助剂为偶联剂、抗氧剂、润滑剂中的一种或两种以上与分散剂B的混合，更优选助剂为偶联剂、抗氧剂中的一种或两种与分散剂B、润滑剂的混合。进一步，优选原料的配方为：PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份。进一步，优选原料的配方为：PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～5质量份。进一步，优选原料的配方为：PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、抗氧剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～2质量份。进一步，优选原料的配方为：PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、润滑剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～10质量份。进一步，优选原料的配方为：PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂、抗氧剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～5质量份、0.01～2质量份。进一步，优选原料的配方为：PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂、润滑剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～5质量份、0.01～10质量份，其中分散剂B、偶联剂、润滑剂的总的质量份数为0.2～20质量份。进一步，优选原料的配方为：PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、抗氧剂、润滑剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～2质量份、0.01～10质量份，其中分散剂B、抗氧剂、润滑剂的总的质量份数为0.2～20质量份。更进一步，优选原料的配方为：PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～5质量份、0.01～2质量份、0.01～10质量份，其中分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂的总的质量份数为0.2～20质量份。更进一步，优选原料的配方为：PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂的质量份数为70～95质量份、0.1～30质量份、1～10质量份、0.01～3质量份、0.01～2质量份、0.01～3质量份。更进一步，优选原料的配方为：PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂的质量份数为70～95质量份、1～30质量份、1～10质量份、0.01～3质量份、0.01～2质量份、0.01～3质量份。所述方法中，分散剂A和分散剂B用于区分不同步骤中所使用的分散剂，A、B不具有化学意义。所述分散剂A和分散剂B各自独立为十二烷基苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PA/碳纳米管导电母粒，其特征在于所述PA/碳纳米管导电母粒包括如下重量份的原料：PA聚合物基体材料70～95质量份、活性碳纳米管0.01～30质量份所述活性碳纳米管按以下方法制得：将分散剂A溶于溶剂中，得到分散剂溶液，然后将分散剂溶液通过高压喷淋法喷入高速搅拌的碳纳米管中，高速搅拌混合后，制得活性碳纳米管。

【技术特征摘要】
1.一种PA/碳纳米管导电母粒，其特征在于所述PA/碳纳米管导电母粒包括如下重量份的原料：PA聚合物基体材料70～95质量份、活性碳纳米管0.01～30质量份所述活性碳纳米管按以下方法制得：将分散剂A溶于溶剂中，得到分散剂溶液，然后将分散剂溶液通过高压喷淋法喷入高速搅拌的碳纳米管中，高速搅拌混合后，制得活性碳纳米管。2.如权利要求1所述的PA/碳纳米管导电母粒，其特征在于所述原料还包括助剂，所述原料的配方为：PA聚合物基体材料70～95质量份、活性碳纳米管0.01～30质量份、助剂0.1～20质量份；所述助剂为分散剂B、偶联剂、抗氧剂、润滑剂中的一种或两种以上的混合。3.如权利要求1所述的PA/碳纳米管导电母粒，其特征在于所述碳纳米管、分散剂A、溶剂的质量份数比为85～95：0.1～5：5～10。4.如权利要求2所述的PA/碳纳米管导电母粒，其特征在于所述分散剂A和分散剂B各自独立为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、黄原胶、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚、羧甲基纤维素钠、双十六烷基磷酸、阿拉伯胶、十六烷基三甲基溴化铵、烷基酚环氧乙烷缩合物乳化剂、十六烷基三甲基溴化钠、聚偏氟乙烯中的一种或两种以上的混合物。5.如权利要求1所述的PA/碳纳米管导电母粒，其特征在于所述溶剂为水、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、正丁醇、氯仿、无水乙醇、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或两种以上的混合物。6.如权利要求2所述的PA/碳纳米管导电母粒，其特征在于所述原料的配方为下列之一：配方(一)PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份；配方(二)PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、偶联剂的质量份数为70～95质量份、0.01～30质量份、0.1～10质量份、0.01～5质量份；配方(三)PA聚合物基体材料、活性碳纳米管、分散剂B、抗氧剂的质量份数为70～95质量份、0.01～3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，甄万清，
申请(专利权)人：嘉兴市高正高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33