一种改性导电粉体、导电母粒、导电纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性导电粉体、导电母粒、导电纤维及其制备方法。改性导电粉体的制备方法的步骤包括：将金属氧化物导电粉体与相容剂的混合水溶液反应、干燥，即可。导电母粒的组分包括：改性导电粉体和高分子基体。导电纤维的组分包括：导电母粒和高分子基体。本发明专利技术制得的改性导电粉体在高分子基体中的分散性好，制得的导电纤维电阻率低；本发明专利技术的导电纤维内的导电粉体分布均匀，具有长效持久性；本发明专利技术的导电纤维的纤维颜色浅，易于染色。易于染色。易于染色。

【技术实现步骤摘要】
一种改性导电粉体、导电母粒、导电纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种改性导电粉体、导电母粒、导电纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]导电纤维是指在标准状态下(20℃、65％相对湿度)，其表面电阻在107Ω
·
cm以下的纤维。导电纤维具有良好的电荷传输能力，可以在极短的时间内消除静电，有利于纤维制品的加工和使用。除了抗静电性之外，导电纤维织物还具有导电、屏蔽电磁波等功能，在智能可穿戴纺织品及柔性电磁屏蔽网等方面有着广阔的应用前景。
[0003]目前导电纤维可分为：
[0004]1)均一组分导电纤维，如金属导电纤维以及碳纤维等。金属导电纤维用作织物时手感较差，抱合困难且无法染色。而碳纤维断裂伸长较低，不易加工，且本身黑色限制了其应用。
[0005]2)包覆型导电纤维：纤维的导电性与表面导电层的厚度以及致密性有关，且由于导电层在纤维的表面，洗涤、摩擦、酸/碱条件等均会对表面的导电网络造成一定程度的破坏，因此纤维的导电持久性较差。如中国专利CN1584140A公开了一种以导电炭黑作为导组分，通过包覆，分散处理将其分散在聚酯中挤出制得导电母粒再通过复合纺丝制成导电纤维的方法。这种导电纤维颜色为黑色不易染色，且高含量下可纺性差。
[0006]3)共混型导电纤维：将导电填料分散在聚合物基体中，并通过溶剂或熔融纺丝法制备的导电纤维。共混型导电纤维导电性能取决于填料的含量、分散效果、加工方法及其与聚合物基体作用类型等。该类纤维中导电填料是均匀地分散在纤维内部和表面，因此纤维具有优异的导电耐久性。是目前应用范围最广泛的导电纤维制备方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术导电粉体分散性以及功能性较差、制得的现有导电纤维颜色较深、电阻率较高的缺陷，而提供了一种改性导电粉体、导电母粒、导电纤维及其制备方法。
[0008]本专利技术通过下述技术方案来解决上述技术问题。
[0009]本专利技术提供一种改性导电粉体的制备方法，其步骤包括：将金属氧化物导电粉体与相容剂的混合水溶液反应、干燥，即可；
[0010]其中，所述相容剂的添加量为0.5wt％
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5wt％，例如2wt％；所述相容剂的添加量指所述相容剂的质量与所述导电粉体的质量百分比；所述反应的温度为50～80℃，例如65℃。
[0011]本专利技术中，所述金属氧化物导电粉体可为本领域常规；较佳地为锑掺杂氧化锡(ATO)、铝掺杂氧化锌(AZO)和锡掺杂氧化铟(ITO)中的一种或多种。
[0012]较佳地，所述锑掺杂氧化锡(ATO)商购自北京博宇高科新材料有限公司、型号为BY
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TO1、粒径为100nm
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200nm。
[0013]较佳地，所述铝掺杂氧化锌(AZO)商购自宣城晶瑞新材料有限公司、型号为JR
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AZO、粒径为200
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300nm。
[0014]较佳地，所述锡掺杂氧化铟(ITO)商购自安徽科润纳米科技有限公司、型号为KR
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ITO、粒径为300nm。
[0015]本专利技术中，所述金属氧化物导电粉体的粒径可为本领域常规；较佳地为100～500nm。
[0016]本专利技术中，所述相容剂可为本领域常规，一般指能够改善导电粉体与聚合物基体相容性；较佳地为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或多种；更佳地，所述硅烷偶联剂商购自南京浩轩新材料、型号为KH560；所述钛酸酯偶联剂商购自南京经天玮化工有限公司、型号为JTW
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131；所述铝酸酯偶联剂商购自杭州杰西卡科技有限公司、型号为JXK
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013。
[0017]本专利技术中，本领域技术人员均知晓，通过超声分散将所述金属氧化物导电粉体与所述相容剂均匀混合。
[0018]其中，较佳地，所述超声分散的时间为1小时。
[0019]本专利技术中，所述反应的时间可为本领域常规；较佳地为3～6小时，例如4.5小时。
[0020]本专利技术中，所述干燥的操作可为本领域常规，较佳地为过滤、洗涤后干燥。
[0021]本专利技术的一实施例中，所述导电粉体为锑掺杂氧化锡、所述导电粉体的添加量为10g、所述相容剂为硅烷偶联剂KH560、所述相容剂的添加量为0.05g、所述超声分散的时间为1小时、所述混合水溶液中水的体积为500mL、所述反应的时间为3小时、所述反应的温度为50℃、所述干燥为经过滤、洗涤后干燥。
[0022]在本专利技术的另一实施例中，所述导电粉体为锡掺杂氧化铟、所述导电粉体的添加量为20g、所述相容剂为钛酸酯偶联剂、所述相容剂的添加量为0.4g、所述超声分散的时间为1小时、所述混合水溶液中水的体积为500mL、所述反应的时间为4.5小时、所述反应的温度为65℃、所述干燥为经过滤、洗涤后干燥。
[0023]在本专利技术的另一实施例中，所述导电粉体为铝掺杂氧化锌、所述导电粉体的添加量为30g、所述相容剂为铝酸酯偶联剂、所述相容剂的添加量为1.5g、所述超声分散的时间为1小时、所述混合水溶液中水的体积为500mL、所述反应的时间为6小时、所述反应的温度为80℃、所述干燥为经过滤、洗涤后干燥。
[0024]本专利技术提供一种由上述改性导电粉体的制备方法制得的改性导电粉体。
[0025]本专利技术提供一种导电母粒，其组分包括：上述改性导电粉体、分散剂和高分子基体；
[0026]其中，所述改性导电粉体的添加量为40wt％～60wt％，例如50wt％；所述分散剂的添加量为1wt％～3wt％，例如为2wt％；所述改性导电粉体的添加量指所述改性导电粉体的质量占所述高分子基体和改性导电粉体的总质量的百分比；所述分散剂的添加量指所述分散剂的质量占所述高分子基体和所述改性导电粉体的总质量的百分比。
[0027]本专利技术中，所述分散剂可为本领域常规，一般指能促进改性导电粉体在高分子基体中分散的功能性助剂；较佳地为聚酯蜡；更佳地，所述聚酯蜡商购自上海凯茵化工有限公司、型号为WE4。
[0028]较佳地，所述导电母粒还包括抗氧剂；更佳地，所述抗氧剂的添加量为0.2wt％～1wt％，例如为0.5wt％。
[0029]其中，所述抗氧剂可为本领域常规，一般指能减少高分子的氧化降解的助剂；较佳地为1010抗氧剂或DLTP抗氧剂；更佳地，所述1010抗氧剂商购自上海丽耳新材料有限公司、型号为LENOX 1010；所述DLTP抗氧剂商购自南京巴斯德化工有限公司、型号为BSD
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DLTP。
[0030]较佳地，所述导电母粒还包括消光剂；更佳地，所述消光剂的添加量为1wt％～5wt％，例如为2wt％。
[0031]其中，所述消光剂可为常规的消光剂，一般指能够提高纤维表面可见光散射能力的纳米级粉体；较佳地为二氧化钛、二氧化硅和氧化锌中的一种或多种；更佳地所述二氧化钛商购自南京钛白化工有限公司、型号为NR930；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性导电粉体的制备方法，其特征在于，其步骤包括：将金属氧化物导电粉体与相容剂的混合水溶液反应、干燥，即可；其中，所述相容剂的添加量为0.5wt％
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5wt％；所述相容剂的添加量指所述相容剂的质量与所述导电粉体的质量百分比；所述反应的温度为50～80℃。2.如权利要求1所述的改性导电粉体的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物导电粉体为锑掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌和锡掺杂氧化铟中的一种或多种；和/或，所述金属氧化物导电粉体的粒径为100～500nm；和/或，所述相容剂的添加量为2wt％；和/或，所述相容剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或多种；和/或，通过超声分散将所述金属氧化物导电粉体与所述相容剂均匀混合；和/或，所述反应的时间为3～6小时，例如4.5小时；和/或，所述反应的温度为65℃；和/或，所述干燥的操作为过滤、洗涤后干燥。3.如权利要求2所述的改性导电粉体的制备方法，其特征在于，所述锑掺杂氧化锡商购自北京博宇高科新材料有限公司、型号为BY
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TO1、粒径为100nm
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200nm；和/或，所述铝掺杂氧化锌商购自宣城晶瑞新材料有限公司、型号为JR
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AZO、粒径为200
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300nm；和/或，所述锡掺杂氧化铟商购自安徽科润纳米科技有限公司、型号为KR
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ITO、粒径为300nm；和/或，所述硅烷偶联剂商购自南京浩轩新材料、型号为KH560；和/或，所述钛酸酯偶联剂商购自南京经天玮化工有限公司、型号为JTW
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131；和/或，所述铝酸酯偶联剂商购自杭州杰西卡科技有限公司、型号为JXK
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013；和/或，所述超声分散的时间为1小时。4.一种如权利要求1～3中的任一项所述的改性导电粉体的制备方法制得的改性导电粉体。5.一种导电母粒，其特征在于，其组分包括：如权利要求4所述的改性导电粉体、分散剂和高分子基体；其中，所述改性导电粉体的添加量为40wt％～60wt％，例如50wt％；所述分散剂的添加量为1wt％～3wt％，例如为2wt％；所述改性导电粉体的添加量指所述改性导电粉体的质量占所述高分子基体和改性导电粉体的总质量的百分比；所述分散剂的添加量指所述分散剂的质量占所述高分子基体和所述改性导电粉体的总质量的百分比。6.如权利要求5所述的导电母粒，其特征在于，所述分散剂为聚酯蜡；较佳地，所述聚酯蜡商购自上海凯茵化工有限公司、型号为WE4；和/或，所述导电母粒还包括抗氧剂；较佳地，所述抗氧剂的添加量为0.2wt％～1wt％，例如为0.5wt％；和/或，所述导电母粒还包括消光剂；较佳地，所述消光剂的添加量为1wt％～5wt％，例如为2wt％；和/或，所述高分子基体为聚酯类高分子基体或聚酰胺类高分子基体；和/或，所述高分子基体为粉末状，例如PET粉体或PA6粉体；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓峰，池玉玲，余子涯，逯琪，
申请(专利权)人：上海朗亿功能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：