组分控制体电阻率的导电组合物制造技术

本说明陈述一种生产导电热塑性组合物的方法，此组合物包括分散于一种连续相聚合物里至少一种分散相聚合物，及至少一种导电性赋予剂，其中，组合物的体电阻率至少部分由分散于连续相中分散相的颗粒大小所确定。此热塑性组合物优选地包括至少一种聚苯醚树脂、至少一种聚酰胺树脂、至少一种导电性赋予剂，并任选一种或多种抗冲击改性剂、稳定剂、抗氧剂、润滑剂及填料所形成的相容共混物。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术同时陈述本方法的导电组合物以及从它们制造的物品。在汽车装配工艺中，非常希望以同一操作把塑料板件及金属体板件装配到汽车车架中。随后用电沉积法施以底涂层以使金属部件具有抗腐蚀性。随后，用静电法布施涂料，以保证涂料高速转移到板件上。然而，这些方法的每一步都涉及升温通常超过180℃的烘烤工序，而高温已经部分成为塑料在这些应用中有限成功的原因。一般对静电喷涂工艺来讲，塑料组分的电导率不够高。本行业众所周知，把导电性添加剂加入树脂组合物中，可以提高它的导电性。这些导电性添加剂通常很贵，较难操作，而且经常损害其它关键性能例如延展性。为了避免诸如此类的副效应，对一特定应用，使导电性添加剂的用量最优化是理想的。因此很明显，生产导电热塑性组合物的需求继续存在。专利技术综述此专利技术提供了一种制造导电热塑性组合物的生产方法，这类组合物包括最少两种聚合物，一种分散相聚合物、一种连续相聚合物，以及至少一种导电性赋予剂，其中，组合物的体电阻率至少部分由改变在连续相聚合物中分散相聚合物的颗粒尺寸所控制。优选地，该树脂组合物包括一种由至少一种聚苯醚树脂和至少一种聚酰胺树脂组成的物相容的共混物，其中聚苯醚树脂是分散相。该树脂组合物同时包括一种导电性赋予剂，按树脂组合物总重量计，它包含或(a)大约0.5％至大约3.0％之间的导电碳黑粉末，或(b)大约0.2％至大约3.0％之间的导电微细碳纤维，或(c)大约0.5％至大约3.0％之间的导电碳黑粉末与导电微细碳纤维的组合，其中，导电性赋予剂主要存在于聚酰胺树脂中。专利技术详述本专利技术中的热塑性组分从能耐喷涂工序烘烤炉温度的树脂制备。能用得上的树脂包括多种聚合物共混物及合金，例如、包含聚碳酸酯的共混物及合金以及包含聚苯醚的共混物及合金。此类共混物及合金的例子包括聚碳酸酯/ABS、聚苯醚/聚酯、聚苯醚/聚苯琉醚、聚苯醚/聚酰胺。优选地，该树脂组合物是一种包括由聚苯醚树脂与聚酰胺树脂形成的相容的共混物的树脂组合物。由聚苯醚树脂与聚酰胺树脂形成的相容的共混物在本行业尽人皆知。这些共混物通常由把相容剂加入到含聚苯醚树脂与聚酰胺树脂的组合物中，通过反应性共混技术制备。通常认为相容剂使得聚苯醚树脂与聚酰胺树脂之间形成反应产物，而且认为反应产物反过来又会提高聚苯醚树脂与聚酰胺树脂的相容性。据信，该反应产物在减少和稳定分散相颗粒尺寸中起作用，分散相颗粒尺寸是相容性的关键指标。相容性的提高会强化物理性能，例如，提高延展性。对于聚苯醚树脂与聚酰胺树脂的共混物的相容剂，示例包括，柠檬酸、马来酸酐、富马酸、苹果酸以及上面物质的多种衍生物。对本专利技术有用的聚苯醚树脂(后面称之为“PPE”)包括所有已知的聚苯醚树脂。较好的树脂包括聚(2，6-二甲基苯)醚以及2，6-二甲基苯酚与2，3，6-三甲基苯酚的共聚树脂。在需要耐高温以适应例如涂料固化炉的组合物中，具有高于炉温的玻璃转化温度(即Tg)的PPE是理想的，如同使用高于炉温的熔点(即Tm)的聚酰胺树脂那样。在25℃氯仿中测定的特征粘度通常大约在0.20至0.60dl/g之间。基于同样的原则，也可用此类树脂的其它同类物。PPE与聚酰胺树脂的比例能在很大范围里变化，但是，最好调整到使聚酰胺树脂保持其连续相。聚酰胺树脂优选最少占树脂总重量的40％。提高聚酰胺树脂的含量导致延展性增强、流动性变好，并且这经常是所希望的。树脂组合物可以包括不止一种聚酰胺树脂，例如，尼龙6与尼龙6，6的共混物。当使用尼龙6与尼龙6，6的混合物时，最好用一定量的尼龙6，以使PPE与聚酰胺的相容共混物的耐热性得到最大限度的增强。往往少量尼龙6在提高某些物理性能，例如，延展性方面很有用。而且，除了树脂组分中聚酰胺相对粘度外，在聚酰胺或聚酰胺树脂混合物中胺端基对酸端基的比例也可以变化。这些变化可以用来微调希望在最终组合物所拥有的某些物理性能。诸如此类的聚苯醚树脂与聚酰胺树脂的变例也在此专利技术之中。本专利技术中组分中还可以包括许多性能改性剂，例如，用于提高延展性的弹性体。作为此类用途的弹性体在本行业广为人知，而且包括，例如，带苯乙烯链段的共聚物以及各种酸官能团化的乙丙共聚物(例如，马来酸酐接枝的乙丙共聚物)。特别优选的是所谓弹性体嵌段共聚物，例如，A-B-A三嵌段共聚物，及A-B两嵌段共聚物。可用的A-B及A-B-A型嵌段共聚物橡胶添加剂是热塑性橡胶，它包括一个或二个芳香取代烯烃链段，通常为苯乙烯链段，及橡胶链段，例如，部分或全部的氢化丁二烯链段。在本专利技术的组合物中，特别优选使用这些三嵌段共聚物与二嵌段共聚物的混合物。适用的A-B及A-B-A型嵌段共聚物公开于，如美国专利3,078,254、3,402,159、3,297,793、3,265,765及3,594,452以及英国专利1,264,741中。典型的A-B及A-B-A型嵌段共聚物例子包括聚苯乙烯-聚丁二烯(SBR)、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)、聚苯乙烯-聚异戊二烯、聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBSR)、聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯、聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯及聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯-聚(α-甲基苯乙烯)，以及它们的选择性氢化产物。上面提及的嵌段共聚物的混合物也可用。这类A-B及A-B-A型嵌段共聚物有许多来源，可以从市场上买到，包括由飞利普石油公司出品，商标为SOLPRENE、壳牌化学品公司出品，商标为KRATON，Dexco公司出品商标为VECTOR，Kuraray公司出品，商标为SEPTON的商品。同样有用的弹性体包括官能团化弹性体聚烯烃，例如包含最少一个由酸酐、环氧、1，3-氧氮杂环戊烷及原酸酯组成的基团片段的弹性体聚烯烃。所述弹性体聚烯烃的基本结构单元衍生自乙烯及至少一种C3-8的正烯烃，例如，丙烯、1-丁烯、1-己烯及1-辛烯。只要由乙烯及至少一种C3-8的1-烯烃构成聚合物的主要部分，它们的比例并不重要。在一个实施方案中，官能团化弹性体聚烯烃为一种官能团化的乙丙橡胶或官能团化的乙烯-丙烯-二烯烃弹性体。二烯烃部分是最少一种非共轭二烯烃，例如，亚乙基降冰片烯、1，4-己二烯、或二环戊二烯。在本行业中，这些弹性体聚烯烃常称之为二元乙丙橡胶(EPR)及三元乙丙橡胶(EPDM)弹性体。可任选的弹性体嵌段共聚物用量，基于组合物的总重量，在1％至15重量％之间，优选在1％至10重量％之间。前述抗冲击改良剂的各种混合物也可用。其它方面的性能改良剂还包括成核剂、阻燃剂、稳定剂、颜料、染料、以及矿物填料和增强剂。为了使得该组合物充分导电，以取得所希望的静电喷涂能力，该树脂组合物至少得包括一种电导赋予剂，也就是说，至少一种导电添加剂。所述导电添加剂最好从下面材料组中选取，它包含导电碳黑、包括短纤维的导电碳纤维，导电微细碳纤维，以及它们的混合物。所述导电添加剂可以在熔态加工步骤直接加入相容共混物，或更优选地，把导电添加剂先预分散于组合物的一种树脂中。优选地，把导电添加剂先预分散于聚酰胺相中，制得导电添加剂在此树脂中的浓缩物，它最终会成为连续相。在本专利技术的实际操作中，优选使导电添加剂主要保留于连续相，比如，聚酰胺里，以使得可用较少量的导电添加剂来取得较大量的导电率。“主要保留于连续相”的意思是，最少50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产导电热塑性组合物的方法，该导电热塑性组合物包括分散于一种连续相聚合物里至少一种分散相聚合物，及至少一种导电性赋予剂，其中，组合物的体电阻率至少部分由分散于连续相中分散相的颗粒大小所确定。

【技术特征摘要】
US 1999-5-7 09/307194;US 1999-11-16 09/4407201.一种生产导电热塑性组合物的方法，该导电热塑性组合物包括分散于一种连续相聚合物里至少一种分散相聚合物，及至少一种导电性赋予剂，其中，组合物的体电阻率至少部分由分散于连续相中分散相的颗粒大小所确定。2.权利要求1的方法，其中，热塑性组合物包括含有聚碳酸酯的共混物及合金或包含聚苯醚的共混物及合金。3.权利要求1的方法，其中，热塑性组合物包括如下组合中的至少一种聚碳酸酯/ABS树脂、聚苯醚/聚酯、聚苯醚/聚苯琉醚、聚苯醚/聚酰胺。4.权利要求1的方法，其中，热塑性组合物包括至少一种聚苯醚树脂、至少一种聚酰胺树脂、至少一种导电性赋予剂所形成的相容共混物。5.权利要求1的方法，其中还包括一种或多种抗冲击改性剂、稳定剂、抗氧剂、润滑剂及填料。6.权利要求1的方法，其中，分散相颗粒的平均尺寸在大约0.2微米至大约3.0微米之间。7.权利要求1的方法，其中，最少50％的导电性赋予剂保留于...

【专利技术属性】
技术研发人员：R达马拉彦，R霍桑，B马祖姆达，A奥辛斯基，CH克维茨，JPH克伊伦，AC本尼科姆，I施罗泽，J马特希森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]