一种增强的PC/ABS导电合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种增强的PC/ABS导电合金材料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：芳香族PC40‑60％；本体法ABS10‑40％；沥青基短切碳纤维10‑30％；偶联剂处理的碳纳米管5‑10％；相容剂2‑10％；分散剂2‑5％；抗氧剂0.1‑1％；润滑剂0.1‑1％。本发明专利技术解决了PC/ABS、沥青基碳纤维、碳纳米管相容性的同时，制备出分散性良好、导电性能良好的PC/ABS合金导电材料，满足设计师设计要求，极大扩展材料的应用范围，并且该导电合金材料还具有良好力学性能。

A Reinforced PC/ABS Conductive Alloy Material and Its Preparation Method

The invention provides an enhanced PC/ABS conductive alloy material, which is characterized by the following components according to weight percentage: aromatic PC40 60%; bulk ABS 10 40%; asphalt-based short-cut carbon fiber 10 30%; carbon nanotubes 5 10%; compatibilizer 2 10%; dispersant 2 5%; antioxidant 0.1 1%; lubricant 0.1 1%. The invention solves the compatibility of PC/ABS, pitch-based carbon fibers and carbon nanotubes, and at the same time, prepares PC/ABS alloy conductive material with good dispersion and conductivity, meets the design requirements of designers, greatly expands the application scope of the material, and the conductive alloy material also has good mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种增强的PC/ABS导电合金材料及其制备方法[
]本专利技术涉高分子材料领域，尤其涉及一种增强的PC/ABS导电合金材料及其制备方法。[
技术介绍
]导电塑料与金属相比，具有更高的比强度、比模量，同时还可获得较好的导电性能与导热性能，不仅是航空、航天、汽车轻量化等领域重要的结构材料，近几年，导电塑料广泛应用于塑料芯片、显示器、便携式电源和机器人等领域。随着电子产品的不断减薄变小，设计自由度高、加工工艺性好、制造周期短的导热聚合物复合材料的应用受到了越来越多的重视。沥青基碳纤维和碳纳米管除了具有突出的力学性能，还有优良的导电性能和导热性能，是重要的导热介质。特别是碳纳米管，导热系数近2000W/(m·K)，比金属铜高近5倍。本专利技术目的在解决PC/ABS、沥青基碳纤维、碳纳米管相容性的同时，制备出分散性良好、导电性能良好的PC/ABS合金导电材料，满足设计师设计要求，极大扩展材料的应用范围。[
技术实现思路
]本专利技术是解决现有技术的不足，提供一种增强的PC/ABS导电合金材料，进一步地，提供该材料的制备方法。为了实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：一种增强的PC/ABS导电合金材料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：芳香族PC40-60％；本体法ABS10-40％；沥青基短切碳纤维10-30％；偶联剂处理的碳纳米管5-10％；相容剂2-10％；分散剂2-5％；抗氧剂0.1-1％；润滑剂0.1-1％。进一步地，所述的PC为芳香族双酚A型聚碳酸酯，重均分子量为2万-3万。进一步地，所述的ABS，其重均分子量为2万-4万。进一步地，所述的相容剂为POE接枝马来酸酐(POE-MAH)、POE接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-GMA)、ABS接枝马来酸酐(ABS-MAH)或ABS接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(ABS-GMA)中一种或几种。进一步地，所述的沥青基短切碳纤维，为直径5-20μm，所述的沥青基短切碳纤维经过N,N－二甲基甲酰胺和三氯甲烷体积比1:4的混合液中浸泡2-3h，超声处理25-35min，然后用蒸馏水洗涤，100℃干燥2-3h。进一步地，所述的分散剂为乙撑基双硬酯酰胺；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、硼酸盐类偶联剂中一种。进一步地，所述的碳纳米管为单壁纳米管、直径1-10nm；所述碳纳米管经过浸泡于稀释处理偶联剂中，超声振荡15-20min，抽滤，烘干。进一步地，所述的抗氧剂为主抗氧剂与辅助抗氧剂的复配，主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，辅助抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯；润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。一种增强的PC/ABS导电合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按权利要求1所述的重量百分比依次称取PC45-55％、ABS0-30％、碳纳米管5-10％、相容剂2-6％、1-10％偶联剂、2-5％分散剂、0.1-0.6抗氧剂、0.1-0.6％润滑剂在高速混合机中混合15-20分钟；其中，混合前，分别将称取的PC在120℃烘箱中烘3-4h、ABS在80℃烘2h、纳米炭黑在120℃烘3-4h；步骤二、通过双螺杆挤出机熔融挤出，经冷却、切粒，得到初步的PC/ABS导电合金材料；其中，步骤二中双螺杆挤出机的温度设置为：一区190-200℃；二区200-210℃；三区220-230℃；四区230-235℃；五区240-245℃，六区240-250℃，七区240-250℃，八区235-240℃，机头温度230-240℃，挤出机螺杆转速控制在220-300r/min；步骤三、将初步的PC/ABS导电材料在100-110℃的干燥箱中干燥3-6小时；步骤四、将步骤三中所得的PC/ABS合金材料按70-90％，沥青基短切碳纤维10-30％称取；步骤五、采用侧喂方式，通过双螺杆挤出机熔融挤出，经冷却、切粒，得到一种分散良好的沥青基短切碳纤维增强PC/ABS导电合金材料；其中，步骤二中双螺杆挤出机的温度设置为：一区210-230℃；二区230-255℃；三区230-255℃；四区230-255℃；五区230-255℃，六区230-255℃，七区230-250℃，八区230-250℃，机头温度220-250℃，挤出机螺杆转速控制在200-300r/min；步骤六、将制得的沥青基短切碳纤维/碳纳米管混杂增强的PC/ABS导电合金材料在90-110℃的干燥箱中干燥3-6小时。(1)本专利技术解决了PC/ABS、沥青基碳纤维、碳纳米管相容性的同时，制备出分散性良好、导电性能良好的PC/ABS合金导电材料，满足设计师设计要求，极大扩展材料的应用范围；(2)本专利技术提供的导电合金材料还具有良好力学性能。[具体实施方式]下面结合具体实施例和对比例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种增强的PC/ABS导电合金材料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：芳香族PC40-60％；本体法ABS10-40％；沥青基短切碳纤维10-30％；偶联剂处理的碳纳米管5-10％；相容剂2-10％；分散剂2-5％；抗氧剂0.1-1％；润滑剂0.1-1％。本专利技术实施例采取两次加工成型，首先制备碳纳米管填充PC/ABS合金，再将合金与沥青基短切碳纤维熔融挤出制得成品，使碳纳米管在合金中分散更均匀，与沥青基短切碳纤维形成的网络状结构，导电性能更稳定。在以下实施例中，芳香族PC为双酚A型PC,选自帝人(商品名：L-1225Y)；ABS选自上海高桥(商品名：8391)；沥青基短切碳纤维选自鞍山东亚碳纤维有限公司(工业级)；偶联剂为钛酸酯偶联剂选自中科院成都有机化学研究所；主抗氧剂选用巴斯夫AT-1076，辅助抗氧剂选用巴斯夫AT-168；润滑剂选用季戊四醇硬脂酸酯(商品名：科宁PETSP861)。一种增强的PC/ABS导电合金材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、按权利要求1所述的重量百分比依次称取PC45-55％、ABS0-30％、碳纳米管5-10％、相容剂2-6％、1-10％偶联剂、2-5％分散剂、0.1-0.6抗氧剂、0.1-0.6％润滑剂在高速混合机中混合15-20分钟；其中，混合前，分别将称取的PC在120℃烘箱中烘3-4h、ABS在80℃烘2h、纳米炭黑在120℃烘3-4h；步骤二、通过双螺杆挤出机熔融挤出，经冷却、切粒，得到初步的PC/ABS导电合金材料；其中，步骤二中双螺杆挤出机的温度设置为：一区190-200℃；二区200-210℃；三区220-230℃；四区230-235℃；五区240-245℃，六区240-250℃，七区240-250℃，八区235-240℃，机头温度230-240℃，挤出机螺杆转速控制在220-300r/min；步骤三、将初步的PC/ABS导电材料在100-110℃的干燥箱中干燥3-6小时；步骤四、将步骤三中所得的PC/ABS合金材料按70-90％，沥青基短切碳纤维10-30％称取；步骤五、采用侧喂方式，通过双螺杆挤出机熔融挤出，经冷却、切粒，得到一种分散良好的沥青基短切碳纤维增强PC/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强的PC/ABS导电合金材料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：

【技术特征摘要】
1.一种增强的PC/ABS导电合金材料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：2.根据权利要求1所述的一种增强的PC/ABS导电合金材料，其特征在于，所述的PC为芳香族双酚A型聚碳酸酯，重均分子量为2万-3万。3.根据权利要求1所述的一种增强的PC/ABS导电合金材料，其特征在于，所述的ABS，其重均分子量为2万-4万。4.根据权利要求1所述的一种增强的PC/ABS导电合金材料，其特征在于，所述的相容剂为POE接枝马来酸酐(POE-MAH)、POE接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-GMA)、ABS接枝马来酸酐(ABS-MAH)或ABS接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(ABS-GMA)中一种或几种。5.根据权利要求1所述的一种增强的PC/ABS导电合金材料，其特征在于，所述的沥青基短切碳纤维，为直径5-20μm，所述的沥青基短切碳纤维经过N,N－二甲基甲酰胺和三氯甲烷体积比1:4的混合液中浸泡2-3h，超声处理25-35min，然后用蒸馏水洗涤，100℃干燥2-3h。6.根据权利要求1所述的一种增强的PC/ABS导电合金材料，其特征在于，所述的分散剂为乙撑基双硬酯酰胺；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、硼酸盐类偶联剂中一种。7.根据权利要求1所述的一种增强的PC/ABS导电合金材料，其特征在于，所述的碳纳米管为单壁纳米管、直径1-10nm；所述碳纳米管经过浸泡于稀释处理偶联剂中，超声振荡15-20min，抽滤，烘干。8.根据权利要求1所述的一种增强的PC/ABS导电合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂为主抗氧剂与辅助抗氧剂的复配，主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，辅助抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯；润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。9.一种如权利要求1至8中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁夏梅，张峰，黄春浪，于大江，
申请(专利权)人：深圳市富恒新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44