一种长纤维增强高流动导电材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种长纤维增强高流动导电材料，按照重量份数计，包括聚丙烯60～80份、长玻璃纤维5～15份、碳纤维8～15份、相容剂1～6份以及增韧剂1～5份。本发明专利技术的长纤维增强高流动导电材料具有优异的导电性、强韧性和抗破裂性能，产品流动性好、易于注塑。本发明专利技术还涉及一种长纤维增强高流动导电材料的制备方法，包括以下步骤：先对碳纤维进行表面处理，然后按重量配比分别称取聚丙烯、碳纤维、增韧剂和相容剂并混合均匀，得到混合料，接着将混合料放入双螺杆挤出机内熔融，并挤入浸渍模具中。将长玻璃纤维经过浸渍后进行拉条、冷却、切粒和干燥处理，得到长纤维增强高流动导电材料。本发明专利技术的制备方法制备过程简单且易于操作，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种长纤维增强高流动导电材料及其制备方法
本专利技术涉及一种高分子材料
，且特别涉及一种长纤维增强高流动导电材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。在工业界有广泛的应用，是常见的高分子材料之一。PP+20GF是常见的玻纤增强改性聚丙烯材料。PP+20GF的性能比聚丙烯更为优异，在高温和长时间低负荷条件下不容易产生变形，使得聚丙烯制件具有更好的尺寸稳定性。但是，现有的普通PP+20GF材料的导电效果差且产品抗冲击性低、易开裂，因此，其在使用过程中具有一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种长纤维增强高流动导电材料，该长纤维增强高流动导电材料不仅导电性强，而且还具有较强的韧性和抗破裂性能，其发展前景较大。本专利技术的另一目的在于提供一种长纤维增强高流动导电材料的制备方法，该制备方法简单且易于操作，适于工业化生产。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种长纤维增强高流动导电材料，按照重量份数计，包括如下组分：聚丙烯60～80份、长玻璃纤维5～15份、碳纤维8～15份、相容剂1～6份以及增韧剂1～5份。本专利技术提出一种长纤维增强高流动导电材料的制备方法，包括以下步骤：S1、先对所述碳纤维进行表面处理，然后按重量配比分别称取所述聚丙烯、所述碳纤维、所述增韧剂和所述相容剂，在高速混合器中混合均匀，得到混合料，接着将所述混合料放入双螺杆挤出机内熔融，并挤入与所述双螺杆挤出机头连接的浸渍模具中；S2、将所述长玻璃纤维经过浸渍模具充分浸渍后进行拉条、冷却、切粒和干燥处理，得到所述长纤维增强高流动导电材料。本专利技术实施例的长纤维增强高流动导电材料及其制备方法的有益效果是：本专利技术的长纤维增强高流动导电材料具有较强的导电性，成型后产品导电要求可达106Ω。由于长纤维增强高流动导电材料还具有强韧性和抗破裂性能，因此，利用该长纤维增强高流动导电材料的制备的产品流动性好、易于注塑，而且韧性好不易开裂，具有较大的发展前景。本专利技术选用长玻璃纤维和长碳纤维添加到高流动性聚丙烯中，相对于短纤维增强的热塑性树脂基复合材料来说具有更高的刚度和更好的韧性，可重复加工和再生利用。本专利技术的长纤维增强高流动导电材料的制备方法先对碳纤维进行表面氧化处理，然后再将碳纤维与聚丙烯、相容剂和增韧剂混匀制备混合物，最后将长玻璃纤维经过拉条、冷却、切粒和干燥处理，即可得到长纤维增强高流动导电材料，制备过程简单且易于操作，适于工业化生产。碳纤维经过表面处理后，材料断面比较规整，使得最终得到的长纤维增强高流动导电材料的拉伸强度明显增加，电阻率明显降低。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的一种长纤维增强高流动导电材料及其制备方法进行具体说明。本专利技术实施例提供的一种长纤维增强高流动导电材料，按照重量份数计，包括如下组分：聚丙烯60～80份、长玻璃纤维5～15份、碳纤维8～15份、相容剂1～6份以及增韧剂1～5份。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，按照重量份计，所述长纤维增强流动导电材料包括聚丙烯65～75份、长玻璃纤维8～15份、碳纤维8～13份、相容剂1～5份以及增韧剂2～4份。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，所述聚丙烯为高流动性聚丙烯。高流动性聚丙烯具有流动性好、充模块、能耗低和生产效率高等特点。将其用于制备复合聚丙烯材料，获得的产品不仅流动性好、易注塑，而且韧性好不易开裂。具体地，高流动聚丙烯可采用以下方法制备：向聚丙烯树脂颗粒中添加一定量的MB-CR聚丙烯，并置于高速搅拌机中搅拌均匀，最后通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得的粒料在80～85℃下干燥22～26h。本专利技术中使用的聚丙烯树脂颗粒和MB-CR聚丙烯均可通过市售获得。例如聚丙烯树脂颗粒和MB-CR聚丙烯均可购于北京燕山鑫天泽化工有限公司。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，所述长玻璃纤维为无碱连续长玻璃纤维，其直径为10～20μm。聚丙烯材料的拉伸强度在20MPa～30MPa之间，弯曲强度在25MPa～50MPa之间，弯曲模量在800MPa～1500MPa之间。通过加入长玻璃纤维可以成倍甚至数倍的提高聚丙烯的强度性能。添加长玻璃后的聚丙烯材料的拉伸强度可达到65MPa～90MPa之间，弯曲强度在70MPa～120MPa之间，弯曲模量在3000MPa～4500MPa。本专利技术的长玻璃纤维可通过市售获得，如可购于苏州天旭塑化有限公司。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，所述碳纤维为长碳纤维。加入长碳纤维使得长纤维增强高流动导电材料不仅具有更高的强度和刚性，而且还具有优异的导电性能。产品组装后在实际使用过程中不会出现断裂和不导电问题。本专利技术的长碳纤维维可通过市售获得，如可购于东莞市协创复合材料有限公司。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，所述相容剂选自SMA、马来酸酐接枝聚烯烃、GMA接枝聚烯烃中的一种。优选地，相容剂为马来酸酐接枝聚烯烃。在聚丙烯中加入马来酸酐接枝聚烯烃可以改善聚丙烯基体与长玻璃纤维的界面粘结强度，进而提高复合材料的力学性能。本专利技术中的相容剂可通过市售获得，例如SMA、马来酸酐接枝聚烯烃、GMA接枝聚烯烃均可购于东莞市塑佳高分子原料有限公司。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，所述增韧剂选自乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物中的一种。通过添加增韧剂可以增强复合材料的缺口冲击强度和断裂伸长率。本专利技术的增韧剂可通过市售获得，例如乙烯-辛烯共聚物可购于东莞市煜城塑化有限公司。本专利技术的长纤维增强高流动导电材料具有较强的导电性，成型后产品导电要求可达106Ω。由于长纤维增强高流动导电材料还具有强韧性和抗破裂性能，因此，利用该长纤维增强高流动导电材料的制备的产品流动性好、易于注塑，而且韧性好不易开裂，具有较大的发展前景。本专利技术选用长玻璃纤维和长碳纤维添加到高流动性聚丙烯中，相对于短纤维增强的热塑性树脂基复合材料来说具有更高的刚度和更好的韧性，可重复加工和再生利用。本专利技术还提供了一种长纤维增强高流动导电材料的制备方法，包括以下步骤：S1、先将所述碳纤维经表面处理，然后按重量配比分别称取所述聚丙烯、所述碳纤维、所述增韧剂和所述相容剂，在高速混合器中混合均匀，得到混合料，然后将获得的混合料放入双螺杆挤出机内熔融，接着挤入与双螺杆挤出机头连接的浸渍模具中；进一步地，在本专利技术的较佳实施例中，采用空气在管式加热炉中对碳纤维进行表面氧化处理，氧化处理温度为600～700℃，氧化处理时间为1～2min。未经处理的碳纤维表面光滑，比表面积小，表面活性低，在与聚丙烯混合时的粘接性较差。碳纤维在600～700℃的管式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长纤维增强高流动导电材料，其特征在于，按照重量份数计，包括如下组分：/n聚丙烯60～80份、长玻璃纤维5～15份、碳纤维8～15份、相容剂1～6份以及增韧剂1～5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种长纤维增强高流动导电材料，其特征在于，按照重量份数计，包括如下组分：
聚丙烯60～80份、长玻璃纤维5～15份、碳纤维8～15份、相容剂1～6份以及增韧剂1～5份。


2.根据权利要求1所述的长纤维增强高流动导电材料，其特征在于，按照重量份计，包括如下组分：
聚丙烯65～75份、长玻璃纤维8～15份、碳纤维8～13份、相容剂1～5份以及增韧剂2～4份。


3.根据权利要求1所述的长纤维增强高流动导电材料，其特征在于，所述聚丙烯为高流动性聚丙烯，其中，该高流动性聚丙烯的制备步骤包括：向聚丙烯树脂颗粒中添加一定量的MB-CR聚丙烯，并置于高速搅拌机中搅拌均匀，最后通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得的粒料在80～85℃下干燥22～26h。


4.根据权利要求1所述的长纤维增强高流动导电材料，其特征在于，所述长玻璃纤维为无碱连续长玻璃纤维，其直径为10～20μm。


5.根据权利要求1所述的长纤维增强高流动导电材料，其特征在于，所述碳纤维为长碳纤维。


6.根据权利要求1所述的长纤维增强高流动导电材料，其特征在于，所述相容剂选自SMA、马来酸酐接枝聚烯烃、GMA接枝聚烯烃中的一种。

【专利技术属性】
技术研发人员：庄辉阳，傅元梧，林永兴，陈咏泉，
申请(专利权)人：厦门唯科模塑科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35