一种PVC导电脚轮材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PVC导电脚轮材料及其制备方法，涉及导电复合材料技术领域。其技术要点是：一种PVC导电脚轮材料，其原料包括聚氯乙烯、助剂以及表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒，所述助剂包括聚乙烯蜡、聚丙烯接枝马来酸酐、马来酸酐接枝高密度聚乙烯，原料中各组分的重量份数如下：聚氯乙烯55‑75份；聚乙烯蜡6‑8份；聚丙烯接枝马来酸酐6‑10份；马来酸酐接枝高密度聚乙烯10‑20份；表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒3‑7份。本发明专利技术具有石墨粉分散均匀、导电性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种PVC导电脚轮材料及其制备方法
本专利技术涉及导电复合材料
，更具体地说，它涉及一种PVC导电脚轮材料及其制备方法。
技术介绍
导电脚轮其实就是在脚轮材料里面加了导电材料，导电轮一般适用于消除工厂作业区的静电，且静音。一般导电轮的导电性能为10的6次方，且试用周期长，即使轮子坏了，还能继续导电。在公开号为CN104893162A的中国专利技术专利中公开了一种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。由于导电石墨粉属于无机导电材料，与聚氯乙烯的相容性较差，即使添加了相容剂，导电石墨粉也难以在材料中的分散均匀，难以形成链式导电结构，导电性较差。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的一在于提供一种PVC导电脚轮材料，其具有使石墨粉分散均匀、导电性好的优点。本专利技术的目的二在于提供一种PVC导电脚轮材料的制备方法，其具有使石墨粉分散均匀、导电性好的优点。为实现上述目的一，本专利技术提供了如下技术方案：一种PVC导电脚轮材料，其原料包括聚氯乙烯、助剂以及表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒。通过采用上述技术方案，磁性颗粒具有一定的磁性，在磁性颗粒的外表面包裹石墨涂层，聚氯乙烯在熔融挤出的过程中，磁性颗粒之间的吸引力使其相互吸引，石墨涂层相互接触形成线束状导电结构，而且不易发生团聚现象，从而使得表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒在材料中分散均匀，大大提高导电性。进一步优选为，所述石墨涂层的原料包括以下重量百分比的组分：石墨粉35-55％聚四氟乙烯乳液20-30％；乙二醇4-6％；乙酸乙酯6-8％；消泡剂0.1-0.5％；润湿剂0.1-0.5％；成膜助剂0.8-1.0％；余量为水。通过采用上述技术方案，聚四氟乙烯耐温性能优异，能在正250℃至负180℃的温度下长期工作，有利于后期高温造粒，同时聚四氟乙烯具有高润滑性，形成石墨涂层后，降低与其他组分摩擦力，保证石墨涂层的完整性；乙二醇和乙酸乙酯作为溶剂，并且和润湿剂配合提高石墨粉的分散性，成膜助剂有利于成膜。进一步优选为，所述磁性颗粒的粒径为0.8-1mm。通过采用上述技术方案，磁性颗粒太小时，磁性颗粒之间的磁力太弱，难以吸附形成线束状导电结构；磁性颗粒太大时不容易悬浮，难以在其表面形成石墨涂层。进一步优选为，所述石墨涂层的厚度为0.05-0.2mm。通过采用上述技术方案，石墨涂层的厚度太薄，在制粒的过程中容易被破坏，导电性难以保证，石墨涂层太厚使得磁性颗粒之间的间距变大，磁性颗粒之间的吸附作用减弱，难以吸附形成线束状导电结构。进一步优选为，所述所述磁性颗粒选自锌铬铁氧体、镍锌铁氧体、四氧化三铁中的任意一种。通过采用上述技术方案，上述磁性颗粒均为软磁性材料，在制成成品后如果不需要磁性，可以使其退磁。进一步优选为，所述表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒的制备方法包括以下步骤：(1)将聚四氟乙烯乳液、乙二醇、乙酸乙酯混合搅拌均匀，缓慢加入消泡剂、流平剂和成膜助剂，搅拌均匀，再加入石墨粉分散均匀，得到涂料；(2)向涂料中加入磁性颗粒，搅拌均匀后，升温至80-100℃，继续搅拌直至形成粉末，得到表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒。通过采用上述技术方案，温度太低不利于溶剂挥发成膜，温度太高溶剂挥发太快，加热的同时进行搅拌，避免石墨粉发生沉降，可以在磁性颗粒表面形成一层厚度均匀的石墨涂层。进一步优选为，所述助剂包括聚乙烯蜡、聚丙烯接枝马来酸酐、马来酸酐接枝高密度聚乙烯，原料中各组分的重量份数如下：聚氯乙烯55-75份；聚乙烯蜡6-8份；聚丙烯接枝马来酸酐6-10份；马来酸酐接枝高密度聚乙烯10-20份；表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒3-7份。通过采用上述技术方案，马来酸酐接枝高密度聚乙烯作为增强剂，提高材料的机械强度，聚乙烯蜡作为分散剂能够防止磁性颗粒沉淀，聚丙烯接枝马来酸酐作为界面改性剂，提高各组分之间的相容性。进一步优选为，所述原料中还包括导电炭纤维，所述导电炭纤维的重量份数为0.5-1.5份。通过采用上述技术方案，导电碳纤维在材料中分散后，与石墨涂层接触，形成网状导电结构，能够进一步提高材料的导电性。为实现上述目的二，本专利技术提供了如下技术方案：一种如目的一所述的PVC导电脚轮材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将聚氯乙烯、聚乙烯蜡、聚丙烯接枝马来酸酐、马来酸酐接枝高密度聚乙烯混合搅拌均匀，熔融后加入表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒，分散均匀，得到混合物料；步骤二，将混合物料挤出，造粒得到PVC导电脚轮材料。通过采用上述技术方案，聚氯乙烯和助剂在熔融后，再加入表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒，有利于磁性颗粒迅速分散，并且相互吸引形成线束状导电结构，而且不易发生团聚现象，大大提高材料的导电性。综上所述，与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术通过把石墨粉制成石墨涂层，并包裹在磁性颗粒表面，磁性颗粒具有一定的磁性，聚氯乙烯在熔融挤出的过程中，磁性颗粒之间的吸引力使其相互吸引，石墨涂层相互接触形成线束状导电结构，而且不易发生团聚现象，从而使得表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒在材料中分散均匀，大大提高导电性；(2)本专利技术采用聚四氟乙烯作为石墨涂层成膜材料，聚四氟乙烯耐温性能优异，能在正250℃至负180℃的温度下长期工作，有利于后期高温造粒，同时聚四氟乙烯具有高润滑性，形成石墨涂层后，降低与其他组分摩擦力，保证石墨涂层的完整性，乙二醇和乙酸乙酯作为溶剂，并且和润湿剂配合提高石墨粉的分散性，成膜助剂有利于成膜；(3)本专利技术通过加入导电碳纤维，导电碳纤维在材料中分散后，与石墨涂层接触，形成网状导电结构，能够进一步提高材料的导电性。附图说明图1为本专利技术的PVC导电脚轮材料的剖视结构示意图。附图标记：1、材料本体；2、表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒；21、石墨涂层；3、导电碳纤维。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术进行详细描述。实施例1：制备表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒，磁性颗粒采用粒径为0.8mm的锌铬铁氧体，石墨涂层的厚度为0.05mm，石墨涂层的原料包括以下重量百分比的组分：石墨粉35％聚四氟乙烯乳液20％；乙二醇4％；乙酸乙酯6％；消泡剂0.1％；润湿剂0.1％；成膜助剂0.8％；余量为水。表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒的制备方法包括以下步骤：(1)将聚四氟乙烯乳液、乙二醇、乙酸乙酯混合搅拌均匀，搅拌20min，缓慢加入消泡剂、流平剂和成膜助剂，搅拌均匀，搅拌10min，再加入石墨粉分散均匀，分散10min，得到涂料；(2)向涂料中加入磁性颗粒，搅拌15min，搅拌均匀后，升温至80℃，继续搅拌直至形成粉末，得到表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒。实施例2：制备表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒，与实施例1的不同之处在于，磁性颗粒采用粒径为0.9mm的镍锌铁氧体。实施例3：制备表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒，与实施例1的不同之处在于，磁性颗粒采用粒径为1.0mm的四氧化三铁。实施例4：制备表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒，与实施例1的不同之处在于，石墨涂层的厚度为0.1mm。实施例5：制备表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒，与实施例1的不同之处在于，石墨涂层的厚度为0.2mm。实施例6：制备表面包覆有石墨涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PVC导电脚轮材料，其特征在于，其原料包括聚氯乙烯、助剂以及表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种PVC导电脚轮材料，其特征在于，其原料包括聚氯乙烯、助剂以及表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒。2.根据权利要求1所述的PVC导电脚轮材料，其特征在于，所述石墨涂层的原料包括以下重量百分比的组分：石墨粉35-55%聚四氟乙烯乳液20-30%；乙二醇4-6%；乙酸乙酯6-8%；消泡剂0.1-0.5%；润湿剂0.1-0.5%；成膜助剂0.8-1.0%；余量为水。3.根据权利要求1所述的PVC导电脚轮材料，其特征在于，所述磁性颗粒的粒径为0.8-1mm。4.根据权利要求2所述的PVC导电脚轮材料，其特征在于，所述石墨涂层的厚度为0.05-0.2mm。5.根据权利要求1所述的PVC导电脚轮材料，其特征在于，所述磁性颗粒选自锌铬铁氧体、镍锌铁氧体、四氧化三铁中的任意一种。6.根据权利要求2所述的PVC导电脚轮材料，其特征在于，所述表面包覆有石墨涂层的磁性颗粒的制备方法包括以下步骤：（1）将聚四氟乙烯乳液、乙二醇、乙酸乙酯混合搅拌均匀，缓慢加入消泡剂、流平剂和成膜助剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁奕琛，
申请(专利权)人：厦门众臣元科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35