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一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料及其制备方法技术

技术编号:22566841 阅读:56 留言:0更新日期:2019-11-16 12:48
本发明专利技术公开了一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料及其制备方法,属于高分子材料技术领域。本发明专利技术先用胆固醇对葡聚糖进行改性,制得胆固醇改性葡聚糖,将胆固醇改性葡聚糖与聚乳酸混合,制得聚乳酸微囊,将聚乳酸微囊经氯化钆溶液、苯胺溶液和过硫酸铵溶液处理后,制得改性聚乳酸微囊坯料,将改性聚乳酸微囊坯料先与硫代乙醇酸进行巯基化反应,然后再与金属溶液混合浸泡,并将浸泡后的改性聚乳酸微囊坯料在还原剂的作用下进行还原反应,制得改性聚乳酸微囊,最后,将改性聚乳酸微囊与聚乳酸和氧剂混合,熔融挤出,制得具有稳定导电率的复合高分子导电材料。本发明专利技术制备的复合高分子导电材料具有优异且稳定的电导率,且材料的力学性能较好。

A composite polymer conductive material with stable conductivity and its preparation method

The invention discloses a composite polymer conductive material with stable conductivity and a preparation method thereof, belonging to the technical field of polymer materials. In the invention, the cholesterol modified dextran is first modified with cholesterol to produce cholesterol modified dextran, and then the cholesterol modified dextran is mixed with polylactic acid to produce polylactic acid microcapsule. After the polylactic acid microcapsule is treated with gadolinium chloride solution, aniline solution and ammonium persulfate solution, the modified polylactic acid microcapsule blank is prepared, and the modified polylactic acid microcapsule blank is first mercapto reacted with thioglycolic acid After that, the modified polylactic acid microcapsules were prepared by the reduction reaction of the soaked modified polylactic acid microcapsules under the action of reducing agent. Finally, the modified polylactic acid microcapsules were mixed with polylactic acid and oxygen agent and extruded by melting to obtain the composite polymer conductive material with stable conductivity. The composite polymer conductive material prepared by the invention has excellent and stable conductivity and good mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
,具体是一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料及其制备方法。
技术介绍
聚乳酸(PLA)是由可以再生的植物资源提取出的淀粉发酵成为乳酸,进一步聚合而成的脂肪族聚酯,是脂肪族聚酯中研究较为活跃的品种之一。聚乳酸玻璃化转变温度和熔点分别为60℃和175℃左右,在室温下是一种处于玻璃态的硬质高分子,其热性能与聚苯乙烯相似。聚乳酸具有热塑性,能够像PP、PS和PET等合成高分子一样在通用的加工设备上进行成型加工。聚乳酸材料属于可生物降解材料,其在使用以后埋在土壤中,经过一定时间就会自然分解为水和二氧化碳,不会造成环境污染。因此,伴随着当前越来越严峻的环保形势,聚乳酸材料开始越来越受到市场的青睐。由于聚乳酸材料本身属于绝缘材料,导致其应用领域受到很大局限。因此,为了拓展聚乳酸材料的应用领域,可将导电材料共混掺杂到聚乳酸中,从而获得具有导电性的聚乳酸复合材料。但目前制备得到的聚乳酸导电复合材料的导电性能不佳,且导电率不稳,同时聚乳酸导电复合材料还存在着力学性能和结晶性能较差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料及其制备方法,以解决现有技术中的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料,其特征在于,主要包括以下重量份数的原料组分:30~50份聚乳酸和2~4份抗氧剂。一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料,其特征在于,所述具有稳定导电率的复合高分子导电材料还包括以下重量份数的原料组分:10~18份改性聚乳酸微囊;改性聚乳酸微囊的由聚乳酸包覆导电物质制得,在加入产品中后可使导电物质均匀分布于产品之中,从而使产品具有稳定的导电率。作为优化,所述聚乳酸为左旋聚乳酸或右旋聚乳酸中任意一种,优选为左旋聚乳酸;所述抗氧剂为四季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯或丙酸十八醇酯中任意一种。作为优化,所述改性聚乳酸微囊是由左旋聚乳酸,改性葡聚糖和聚苯胺共同制备而成;所述改性葡聚糖是由葡聚糖先经胆固醇改性后,再经巯基化制得。作为优化,所述具有稳定导电率的复合高分子导电材料主要包括以下重量份数的原料组分:30份左旋聚乳酸,4份四季戊四醇酯和15份改性聚乳酸微囊。作为优化,一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料主要包括以下制备步骤:(1)胆固醇改性葡聚糖的合成;(2)将左旋聚乳酸与步骤(1)所得物质混合于二甲基亚砜中,并加入一定量的苯胺,搅拌混合后,得混合物,将混合物先用去离子水透析后,立即再用氯化钆溶液透析;(3)将步骤(2)所得透析产物与苯胺溶液混合,静置,过滤,得滤饼,将滤饼与质量分数为5%的过硫酸铵溶液混合,搅拌反应后,过滤,洗涤,干燥;(4)将步骤(3)所得物质与液体石蜡混合,并加入司盘-80,混合酸液,四氢呋喃和硫代乙醇酸,搅拌反应后,过滤,洗涤,干燥;(5)将步骤(4)所得物质与金属盐溶液混合,静置,过滤,得改性聚乳酸微囊坯料,将改性聚乳酸微囊与水混合,并加入还原剂,搅拌反应后,过滤,干燥;(6)将步骤(5)所得物质与左旋聚乳酸混合,并加入四季戊四醇酯,搅拌混合后,经熔融挤出,得坯料,将坯料模压成型;(7)对步骤(6)所得物质进行指标分析。作为优化,一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料的制备方法主要包括以下制备步骤:(1)将胆固醇与吡啶按质量比1:28混合,并加入胆固醇质量0.8~1.0倍的丁二酸酐,搅拌反应后,减压蒸馏,得粗产品,将粗产品与质量分数为90%的乙醇溶液按质量比1:30混合,搅拌并加热,过滤,得滤液,将滤液于冰水浴中重结晶,得胆固醇-丁二酸酯;将胆固醇-丁二酸酯与三氯甲烷按质量比1:80混合,并加入胆固醇-丁二酸酯质量10~12倍的氯化亚砜,搅拌反应后,旋蒸浓缩至出现淡绿色黏稠状液体,得胆固醇-丁二酸酯酰氯溶液,将葡聚糖与二甲基亚砜按质量比1:60混合,并加入葡聚糖质量0.1~0.3倍的乙二胺,葡聚糖质量0.1~0.2倍的胆固醇-丁二酸酯酰氯溶液,于氮气氛围下,搅拌反应后,得胆固醇改性葡聚糖混合物,将胆固醇改性葡聚糖混合物于水中透析后,冷冻干燥;(2)将左旋聚乳酸与步骤(1)所得物质按质量比1:1混合,并加入聚乳酸质量20~30倍的二甲基亚砜和聚乳酸质量0.2~0.3倍的苯胺,搅拌混合后,得混合物,将混合物置于透析袋中,先于混合物质量10~30倍的去离子水中透析4h后,再于质量分数为2%的氯化钆溶液中透析8h;(3)将步骤(2)所得透析产物与苯胺溶液按质量比1:8~1:10混合,静置3~5h后,过滤,得滤饼,将滤饼与质量分数为5%的过硫酸铵溶液按质量比1:3混合,搅拌反应后,过滤,洗涤,干燥;(4)将步骤(3)所得物质与液体石蜡按质量比1:10混合,并加入步骤(3)所得物质质量0.1倍的司盘-80,步骤(3)所得物质质量0.05倍的混合酸液,步骤(3)所得物质质量1.2倍的四氢呋喃和步骤(3)所得物质质量1.2倍的硫代乙醇酸,搅拌反应后,过滤,洗涤,干燥;(5)将步骤(4)所得物质与金属盐溶液按质量比1:8混合,静置,过滤,得改性聚乳酸微囊坯料,将改性聚乳酸微囊坯料与水按质量比1:10混合,并向改性聚乳酸微囊坯料与水的混合物中加入改性聚乳酸微囊坯料质量0.2~0.3倍的还原剂,搅拌反应后,过滤,干燥;(6)将步骤(5)所得物质与左旋聚乳酸按质量比1:2混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入步骤(5)所得物质质量0.2倍的四季戊四醇酯,搅拌混合,得混合料,将混合料于双螺杆挤出机中于温度为175~185℃的条件下熔融挤出,得坯料,将坯料于温度为160℃,压力为15MPa的条件下模压成型;(7)对步骤(6)所得物质进行指标分析。作为优化,步骤(3)所述苯胺溶液的制备方法为将苯胺与质量分数为8%的盐酸溶液按质量比1:10混合,并加入苯胺质量0.5倍的十二烷基苯磺酸钠,搅拌混合,得苯胺溶液。作为优化,步骤(4)所述混合酸液为将硫酸与冰醋酸按体积比2:1混合,得混合酸液。作为优化,步骤(5)所述金属盐溶液为质量分数为10%的氯化铜溶液或质量分数为12%的硝酸银溶液中任意一种。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术在制备具有稳定导电率的复合高分子导电材料时加入改性聚乳酸微囊,首先,改性聚乳酸微囊是以聚乳酸为壳的微囊结构,在制备聚乳酸导电材料时,可与产品基体形成良好的相容性,从而使改性聚乳酸微囊均匀分布于产品内部,进而使产品具有均匀的导电率,其次,改性聚乳酸微囊在制备过程中,先用氯化钆溶液胆固醇改性葡聚糖与聚乳酸形成的微囊进行透析,然后再用苯胺溶液进行浸泡,用氯化钆溶液进行透析后可在胆固醇改性葡聚糖与聚乳酸形成的微囊表面形成空隙,从而是苯胺溶液进入微囊中,在经过引发剂溶液浸泡后,可在微囊内部形成聚苯胺,从而在加入产品中后,使产品具有优异的导电率;再者,由于在改性聚乳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料,其特征在于,主要包括以下重量份数的原料组分:30~50份聚乳酸和2~4份抗氧剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料,其特征在于,主要包括以下重量份数的原料组分:30~50份聚乳酸和2~4份抗氧剂。


2.根据权利要求1所述的一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料,其特征在于,所述具有稳定导电率的复合高分子导电材料还包括以下重量份数的原料组分:10~18份改性聚乳酸微囊。


3.根据权利要求2所述的一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料,其特征在于,所述聚乳酸为左旋聚乳酸或右旋聚乳酸中任意一种,优选为左旋聚乳酸;所述抗氧剂为四季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯或丙酸十八醇酯中任意一种。


4.根据权利要求3所述的一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料,其特征在于,所述改性聚乳酸微囊是由左旋聚乳酸,改性葡聚糖,聚苯胺和金属粒子共同制备而成;所述改性葡聚糖是由葡聚糖先经胆固醇改性后,再经巯基化制得。


5.根据权利要求4所述的所述的一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料,其特征在于,所述具有稳定导电率的复合高分子导电材料主要包括以下重量份数的原料组分:30份左旋聚乳酸,4份四季戊四醇酯和15份改性聚乳酸微囊。


6.一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料,其特征在于,主要包括以下制备步骤:
(1)胆固醇改性葡聚糖的合成;
(2)将左旋聚乳酸与步骤(1)所得物质混合于二甲基亚砜中,并加入一定量的苯胺,搅拌混合后,得混合物,将混合物先用去离子水透析后,立即再用氯化钆溶液透析;
(3)将步骤(2)所得透析产物与苯胺溶液混合,静置,过滤,得滤饼,将滤饼与质量分数为5%的过硫酸铵溶液混合,搅拌反应后,过滤,洗涤,干燥;
(4)将步骤(3)所得物质与液体石蜡混合,并加入司盘-80,混合酸液,四氢呋喃和硫代乙醇酸,搅拌反应后,过滤,洗涤,干燥;
(5)将步骤(4)所得物质与金属盐溶液混合,静置,过滤,得改性聚乳酸微囊坯料,将改性聚乳酸微囊与水混合,并加入还原剂,搅拌反应后,过滤,干燥;
(6)将步骤(5)所得物质与左旋聚乳酸混合,并加入四季戊四醇酯,搅拌混合后,经熔融挤出,得坯料,将坯料模压成型;
(7)对步骤(6)所得物质进行指标分析。


7.根据权利要求6所述的一种具有稳定导电率的复合高分子导电材料的制备方法,其特征在于,主要包括以下制备步骤:
(1)将胆固醇与吡啶按质量比1:28混合,并加入胆固醇质量0.8~1.0倍的丁二酸酐,搅拌反应后,减压蒸馏,得粗产品,将粗产品与质量分数为90%的乙醇溶液按质量比1:30混合,搅拌并加热,过滤,得滤液,将滤液于冰水浴中重结晶,得胆固醇-丁二酸酯;将胆固醇-丁二酸酯与三氯甲烷按质量比1:80...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴洪卫
申请(专利权)人:戴洪卫
类型:发明
国别省市:江苏;32

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