一种矿物粉体复合导电材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种矿物粉体复合导电材料及其制备方法，涉及材料领域。复合导电材料的制备方法包括以下步骤：将18‑26份氧化铝包覆白云石粉体、4‑8份润滑剂、1‑3份乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.5‑0.9份分散剂、0.62‑0.88份OP‑10、1‑3份十六烷基三甲基溴化铵、0.4‑0.8份抗氧剂和30‑40份聚乙烯单体混合均匀，然后加入2‑4份引发剂，将混合物置于60℃的超声波水浴中超声处理，直到苯乙烯聚合为固体，然后加入16‑22份氯仿搅拌10min对固形物进行分散，采用注塑机注塑成型，即得矿物粉体复合导电材料。本发明专利技术制备得到的矿物粉体复合导电材料具有很好的力学性能和电学性能，制备方法简单，成本较低，具有广阔的应用前景。

A Mineral Powder Composite Conductive Material and Its Preparation Method

The invention provides a mineral powder composite conductive material and a preparation method, which relates to the material field. The preparation method of the composite conductive material includes the following steps: 18 26 parts of alumina coated dolomite powder, 4 8 parts of lubricant, 1 3 parts of ethylene glycol dimethyl acrylate, 0.5 0.9 parts of dispersant, 0.62 0.88 parts of OP_10, 1 3 parts of hexadecyltrimethylammonium bromide, 0.4 0.8 parts of antioxidant and 30 40 parts of polyethylene monomer are mixed evenly, and then 2 4 parts of initiator are added. The mixture was treated by ultrasound in a water bath at 60 ~C until styrene was polymerized into solid. Then the solid was dispersed by mixing 16_22 phr chloroform for 10 minutes. The composite conductive material of mineral powder was obtained by injection moulding with an injection moulding machine. The mineral powder composite conductive material prepared by the invention has good mechanical and electrical properties, simple preparation method, low cost, and broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种矿物粉体复合导电材料及其制备方法
本专利技术涉及材料领域，特别是涉及一种矿物粉体复合导电材料及其制备方法。
技术介绍
复合导电高分子材料是指将导电填料与高分子聚合物基体混合均匀，再通过不同的制备工艺制备出的具有导电性能的高分子材料。导电高分子材料性能优异，质量轻，加工方法简单易于操作，危险性低，成品的稳定性高，耐腐蚀能力强，在生物、电子、机械、化学等各个行业都得到了广泛的使用。我国白云岩矿床资源丰富，分布广泛，尤其在长白山地区蕴藏丰富、品质优良，在建材、陶瓷、化工以及农业、环保节能等多个领域都有较高的使用价值，本专利技术将氧化铝包覆于白云石表面，利用白云石煅烧后较大的比表面积，使得填料能够在基质中连接成导电通路，使材料获得更好的导电性能。
技术实现思路
要解决的技术问题：本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种矿物粉体复合导电材料及其制备方法。技术方案：本专利技术提供了一种矿物粉体复合导电材料的制备方法，包括以下制备步骤：将18-26份氧化铝包覆白云石粉体、4-8份润滑剂、1-3份乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.5-0.9份分散剂、0.62-0.88份OP-10、1-3份十六烷基三甲基溴化铵、0.4-0.8份抗氧剂和30-40份聚乙烯单体混合均匀，然后加入2-4份引发剂，将混合物置于60℃的超声波水浴中超声处理，直到苯乙烯聚合为固体，然后加入16-22份氯仿搅拌10min对固形物进行分散，采用注塑机注塑成型，即得矿物粉体复合导电材料。优选的，所述润滑剂为硬脂酸锌和氧化聚乙烯蜡按照重量比1:(2-5)混合而成。优选的，注塑成型的温度为190-210℃，压力为7-11MPa，保压时间为20-40s。优选的，所述氧化铝包覆白云石粉体的制备方法包括以下步骤：(1)将白云石洗净后机械粉碎至300-400目，然后置于研磨机中进行超细研磨至粒径100目，将粉末进行煅烧，破碎后得到白云石粉体备用；(2)将白云石粉体和丙酮放入搅拌器中分散，保持300r/min，水浴加热使分散液升温至90℃，然后缓慢加入钛酸酯偶联剂丙酮溶液，加完后继续搅拌，过滤、烘干、粉碎后得到的表面改性白云石粉体备用；(3)在铝酸钠溶液中加入表面改性白云石粉体超声分散，然后开启搅拌装置，在500r/min下缓慢滴入硫酸钠溶液，然后将沉淀物过滤、水洗、干燥后得到氧化铝包覆白云石粉体。进一步优选的，所述氧化铝包覆白云石粉体的制备方法步骤(1)中煅烧温度为700-900℃，煅烧时间为2-4h。进一步优选的，所述氧化铝包覆白云石粉体的制备方法步骤(3)中超声分散功率为100-300w，频率为30HZ，时间为10-20min。有益效果：本专利技术制备得到的矿物粉体复合导电材料抗拉强度在40.65-46.44MPa范围，冲击强度在51.78-57.31KJ·m-2范围，体积电阻率5.77×102-3.42×105Ω·cm范围；本专利技术采用的注塑成型的温度为190-210℃，压力为7-11MPa，保压时间为20-40s，制备得到的复合材料结构紧密、成型效果好，力学性能优异，生产能耗小，次品少；本专利技术中将白云石在700-900℃煅烧2-4h，使白云石能够分解完全，得到的粉末比表面积大，空隙多，分散度高，能够使其表面充分包覆氧化铝，直接使用氧化铝作为填料成本较高，本专利技术将氧化铝包覆于白云石表面，利用白云石煅烧后较大的比表面积，使得填料能够在基质中连接成导电通路，使材料获得更好的导电性能。具体实施方式下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。实施例1矿物粉体复合导电材料的制备方法：将26份氧化铝包覆白云石粉体、4份润滑剂、3份乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.5份聚乙二醇、0.88份OP-10、1份十六烷基三甲基溴化铵、0.8份抗氧剂246和30份聚乙烯单体混合均匀，然后加入4份引发剂BPO，将混合物置于60℃的超声波水浴中超声处理，直到苯乙烯聚合为固体，然后加入16份氯仿搅拌10min对固形物进行分散，采用注塑机注塑成型，即得矿物粉体复合导电材料，注塑成型的温度为210℃，压力为7MPa，保压时间为40s。润滑剂为硬脂酸锌和氧化聚乙烯蜡按照重量比1:3.5混合而成。氧化铝包覆白云石粉体的制备方法为：(1)将白云石洗净后机械粉碎至300-400目，然后置于研磨机中进行超细研磨至粒径100目，将粉末在700℃进行煅烧4h，然后破碎得到白云石粉体备用；(2)将40g白云石粉体和200mL丙酮放入搅拌器中分散，保持300r/min，水浴加热使分散液升温至90℃，然后缓慢加入10mL0.06wt％的钛酸酯偶联剂丙酮溶液，加完后继续搅拌15min，过滤、烘干、粉碎后得到的表面改性白云石粉体备用；(3)在900mL0.02mol/L的铝酸钠溶液中加入20g的表面改性白云石粉体，超声分散，超声分散功率为200w，频率为30HZ，时间为15min，开启搅拌装置，在500r/min下缓慢滴入800mL0.05mol/L的硫酸钠溶液，8min内滴加完毕，然后将沉淀物过滤、水洗后，80℃干燥2h，得到氧化铝包覆白云石粉体。实施例2将18份氧化铝包覆白云石粉体、8份润滑剂、1份乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.9份聚乙二醇、0.62份OP-10、3份十六烷基三甲基溴化铵、0.4份抗氧剂246和40份聚乙烯单体混合均匀，然后加入2份引发剂BPO，将混合物置于60℃的超声波水浴中超声处理，直到苯乙烯聚合为固体，然后加入22份氯仿搅拌10min对固形物进行分散，采用注塑机注塑成型，即得矿物粉体复合导电材料，注塑成型的温度为190℃，压力为11MPa，保压时间为20s。润滑剂为硬脂酸锌和氧化聚乙烯蜡按照重量比1:3.5混合而成。氧化铝包覆白云石粉体的制备方法为：(1)将白云石洗净后机械粉碎至300-400目，然后置于研磨机中进行超细研磨至粒径100目，将粉末在900℃进行煅烧2h，然后破碎得到白云石粉体备用；(2)将40g白云石粉体和200mL丙酮放入搅拌器中分散，保持300r/min，水浴加热使分散液升温至90℃，然后缓慢加入10mL0.06wt％的钛酸酯偶联剂丙酮溶液，加完后继续搅拌15min，过滤、烘干、粉碎后得到的表面改性白云石粉体备用；(3)在900mL0.02mol/L的铝酸钠溶液中加入20g的表面改性白云石粉体，超声分散，超声分散功率为200w，频率为30HZ，时间为15min，开启搅拌装置，在500r/min下缓慢滴入800mL0.05mol/L的硫酸钠溶液，8min内滴加完毕，然后将沉淀物过滤、水洗后，80℃干燥2h，得到氧化铝包覆白云石粉体。实施例3将24份氧化铝包覆白云石粉体、5份润滑剂、2.5份乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.6份聚乙二醇、0.78份OP-10、1.5份十六烷基三甲基溴化铵、0.7份抗氧剂246和32份聚乙烯单体混合均匀，然后加入3.5份引发剂BPO，将混合物置于60℃的超声波水浴中超声处理，直到苯乙烯聚合为固体，然后加入18份氯仿搅拌10min对固形物进行分散，采用注塑机注塑成型，即得矿物粉体复合导电材料，注塑成型的温度为205℃，压力为8MPa，保压时间为35s。润滑剂为硬脂酸锌和氧化聚乙烯蜡按照重量比1:3.5混合而成。氧化铝包覆白云石粉体的制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿物粉体复合导电材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：将18‑26份氧化铝包覆白云石粉体、4‑8份润滑剂、1‑3份乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.5‑0.9份分散剂、0.62‑0.88份OP‑10、1‑3份十六烷基三甲基溴化铵、0.4‑0.8份抗氧剂和30‑40份聚乙烯单体混合均匀，然后加入2‑4份引发剂，将混合物置于60℃的超声波水浴中超声处理，直到苯乙烯聚合为固体，然后加入16‑22份氯仿搅拌10min对固形物进行分散，采用注塑机注塑成型，即得矿物粉体复合导电材料。

【技术特征摘要】
1.一种矿物粉体复合导电材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：将18-26份氧化铝包覆白云石粉体、4-8份润滑剂、1-3份乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.5-0.9份分散剂、0.62-0.88份OP-10、1-3份十六烷基三甲基溴化铵、0.4-0.8份抗氧剂和30-40份聚乙烯单体混合均匀，然后加入2-4份引发剂，将混合物置于60℃的超声波水浴中超声处理，直到苯乙烯聚合为固体，然后加入16-22份氯仿搅拌10min对固形物进行分散，采用注塑机注塑成型，即得矿物粉体复合导电材料。2.根据权利要求1所述的一种矿物粉体复合导电材料的制备方法，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌和氧化聚乙烯蜡按照重量比1:(2-5)混合而成。3.根据权利要求1所述的一种矿物粉体复合导电材料的制备方法，其特征在于，注塑成型的温度为190-210℃，压力为7-11MPa，保压时间为20-40s。4.根据权利要求1所述的一种矿物粉体复合导电材料的制备方法，其特征在于，所述氧化铝包覆白云石粉体...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静，王雨情，陈泳伶，
申请(专利权)人：深圳市欧科力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44