一种热塑性导电复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种热塑性导电复合材料及其制备方法和应用。所述热塑性导电复合材料包括内层材料和至少一层外层材料，所述内层材料为包括纤维束、第一热塑性树脂和第一助剂的芯层，所述至少一层外层材料包裹所述芯层并且为包括第二热塑性树脂和第二助剂的树脂层，其中，所述纤维束从所述芯层的一端连续延伸至其相对端，所述第一助剂和所述第二助剂各自独立地包括导电填料。本发明专利技术的热塑性导电复合材料基于多组分材料体系设计，能够使得各组分之间达到性能协同的效果，同时具有优异的导电性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种热塑性导电复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子复合材料领域，具体涉及一种热塑性导电复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]长纤维增强热塑性复合材料是一种常见的热塑性复合材料，其是当今复合材料市场中发展最快的材料之一。作为半结构材料和结构材料，长纤维增强热塑性复合材料的开发目标是工业和民用的各个领域，包括汽车、器械、娱乐、食品加工、通讯、电子电器、电动工具、园艺等领域。
[0003]长纤维增强热塑性材料的纤维长度等同于粒子长度，纤维取向高度一致，具备低密度、易成型、高比强度、模量高、耐疲劳性能好和不吸水等特性。此外，该材料具有良好的尺寸稳定性、优良的耐冲击性、化学稳定性(耐盐、耐油、耐燃料等)及可循环利用的优点，尤其适合使用在高低温交变频繁的场合，其可在普通注塑机上注塑成型，也可模压成型，是金属替代材料的理想候选者。在长纤维增强热塑性复合材料的总用量中，汽车材料的应用量占比高达80％
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90％。
[0004]但是，随着长纤维增强热塑性复合材料技术水平的不断提升和应用案例的不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热塑性导电复合材料，包括内层材料和至少一层外层材料，所述内层材料为包括纤维束、第一热塑性树脂和第一助剂的芯层，所述至少一层外层材料包裹所述芯层并且为包括第二热塑性树脂和第二助剂的树脂层，其中，所述纤维束从所述芯层的一端连续延伸至其相对端，所述第一助剂和所述第二助剂各自独立地包括导电填料。2.根据权利要求1所述的热塑性导电复合材料，其特征在于，所述热塑性导电复合材料为条状、棒状或颗粒状，条状、棒状或颗粒状热塑性导电复合材料的长度优选为5
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30mm，更优选为5
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25mm，进一步优选为6
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15mm。3.根据权利要求1或2所述的热塑性导电复合材料，其特征在于，在所述内层材料中，所述第一热塑性树脂的量为1
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90重量份，优选为20
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70重量份，更优选为20
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55重量份，进一步优选为24
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45重量份；所述纤维束的量为10
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110重量份，优选为20
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110重量份，更优选为25
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110重量份；和/或，所述内层材料中，所述纤维束与所述第一热塑性树脂的重量比为0.25
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6:1，优选为0.35
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4.5:1，进一步优选为0.43
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4.5:1；和/或，在所述外层材料中，所述第二热塑性树脂的量为1
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110重量份，优选为10
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99重量份，优选为40
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90重量份；优选地，在所述内层材料中，所述第一热塑性树脂的量为1
‑
90重量份，优选为20
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70重量份，更优选为20
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55重量份，进一步优选为24
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45重量份；和/或所述纤维束的量为10
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99重量份，优选为20
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80重量份，更优选为25
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50重量份；或者，在所述内层材料中，所述第一热塑性树脂的量为50
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70重量份，进一步优选为50
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60重量份；和/或所述纤维束的量为90
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110重量份，优选为100
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110重量份；和/或在所述外层材料中，所述第二热塑性树脂的量为90
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110重量份，进一步优选为95
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105重量份。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的热塑性导电复合材料，其特征在于，所述内层材料不含非取向的短纤维，优选地，所述内层材料由纤维束、第一热塑性树脂和第一助剂组成。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的热塑性导电复合材料，其特征在于，所述外层材料不含纤维，优选地，所述外层材料由第二热塑性树脂和第二助剂组成；或者所述外层材料含有纤维，例如短纤维；优选地，在所述外层材料中，所述纤维与所述第二热塑性树脂的重量比为1
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50:100，优选为5
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50:100，更优选为20
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45:100。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的热塑性导电复合材料，其特征在于，所述第一热塑性树脂和第二热塑性树脂相同或不同，各自独立地选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、聚丙烯腈
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苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚氨酯、聚醚醚酮和聚苯硫醚以及它们的合金聚合物中的至少一种；优选地，所述第一热塑性树脂和第二热塑性树脂各自独立地选自聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、聚氨酯和聚醚醚酮中的至少一种；更优选地，所述第一热塑性树脂和第二热塑性树脂各自独立地选自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合物、尼龙6、尼龙66、尼龙6和尼龙66的混合物中的至少一种；和/或，所述纤维束选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳香族聚酰胺纤维、不锈钢纤维、合成树脂纤维和矿物纤维中的至少一种。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的热塑性导电复合材料，其特征在于，所述第一热塑
性树脂在230℃和负载为2.16kg的条件下的熔体流动速率为60
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8000g/10min，优选为100
‑
8000g/10min，更优选为1000
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7500g/10min，进一步优选为1900
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7500g/10min；所述第二热塑性树脂在230℃和负载为2.16kg的条件下的熔体流动速率为0.1
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8000g/10min，优选为3
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55g/10min或450
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8000g/10min，进一步优选为3
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45g/10min或1900
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8000g/10min；优选地，所述第一热塑性树脂在230℃和负载为2.16kg的条件下的熔体流动速率为60
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450g/10min，例如，60
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200g/10min，所述第二热塑性树脂在230℃和负载为2.16kg的条件下的熔体流动速率为3
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55g/10min或450
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8000g/10min；更优选地，所述第一热塑性树脂在230℃和负载为2.16kg的条件下的熔体流动速率为60
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450g/10min，所述第二热塑性树脂在230℃和负载为2.16kg的条件下的熔体流动速率为800
‑
8000g/10min；或所述第一热塑性树脂在230℃和负载为2.16kg的条件下的熔体流动速率在450g/10min以上，特别是大于450g/10min，所述第二热塑性树脂在230℃和负载为2.16kg的条件下的熔体流动速率小于100g/10min，优选为1.5
‑
55g/10min，更优选为3
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50g/10min；和/或，所述第二热塑性树脂与所述第一热塑性树脂的重量比为0.05
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12.5:1，优选为0.1
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4:1，更优选为0.14
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3.5:1。8.根据权利要求7所述的热塑性导电复合材料，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：石胜鹏，徐凯，康鹏，高达利，辛琦，蔡涛，李长金，张琦，初立秋，李杰，白弈青，吕芸，张恒源，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：