一种剪切稳定型高导电高分子复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种剪切稳定型高导电高分子复合材料的制备方法，包括以下步骤：导电母粒制备：选取核壳或者星型结构聚合物为载体，并将导电填料与载体聚合物溶液共混，让导电填料渗透分散到载体分子结构中，对共混物进行造粒；导电高分子复合材料的制备：将导电母粒与树脂熔融共混即得到一种剪切稳定型高导电高分子复合材料。选取高结构炭黑作为导电填料。该导电复合材料中高结构炭黑与星型或者核壳结构聚合物胶合后其高结构特性在剪切过程中得以更好的保持，从而得到剪切稳定型导电高分子复合材料。子复合材料。

【技术实现步骤摘要】
一种剪切稳定型高导电高分子复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种导电高分子材料
，尤其涉及一种对剪切稳定型高导电高分子复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子技术的快速兴起，导电高分子在抗静电、电磁屏蔽等领域拥有越来越广泛，涉及到运输工具、移动通讯、矿业开采、电子设备等各行各业。在导电高分子领域，导电炭黑是当前应用范围最广、用量最大的导电填料之一，炭黑的导电性能与其自身的聚集体结构密切相关，炭黑在与树脂熔融混合过程中，如何保持炭黑聚集态在树脂中均匀分散又保证其不被破坏，是实现优异、稳定导电性高分子复合材料的关键所在。
[0003]高结构的导电碳黑聚集体结构较为复杂，但导电性显著优于低结构的导电炭黑，在使用导电炭黑作为填料时，炭黑的填充量一般尽可能低以避免对材料的力学性能造成损害，同时保证材料较为轻量，因此高结构炭黑在实现高导电性、优异力学性能、实现轻量化上拥有其明显的优势。然而，高分子复合材料在加工过程中会面临着较强的剪切作用，剪切行为会破坏高导电碳黑的聚集体结构，从而严重损害炭黑的导电性能，进而使得复合材料的导电性达不到预期，因此如何在使用高结构炭黑在制备导电高分子复合材料时保持导电性能尽可能不受加工过程的影响是当前需要解决的重要问题

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种剪切稳定型高导电高分子复合材料制备方法，用于解决高结构导电炭黑在高分子材料熔融加工过程中受剪切行为而造成聚集体结构破坏的问题，从而保护材料的导电性能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：
[0006]一种剪切稳定型高导电高分子复合材料制备方法，其特征在于包括导电母粒及导电高分子复合材料制备两个步骤：
[0007]进一步地，所述导电母粒制备方法为选取核壳或者星型结构聚合物为载体，并将高结构炭黑与载体聚合物溶液共混，以保证高结构炭黑充分地渗透分散到载体分子结构中，然后对共混物进行造粒；
[0008]进一步地，所述导电高分子复合材料的制备方法为将导电母粒与树脂进行熔融共混即可得到一种剪切稳定型高导电高分子复合材料。
[0009]优选地，所述核壳聚合物载体为MBS(甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
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苯乙烯共聚物)、SIB(苯乙烯
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异戊二烯
‑
丁二烯共聚物)中的至少一种，星型聚合物为星型SBS(丁二烯
‑
苯乙烯
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丁二烯共聚物)、星型SEBS(氢化SBS)中的至少一种
[0010]本专利技术所选取的聚合物为核壳结构或者星型结构，该结构为聚合物分子自身的特有的化学分子型结构，不会因为溶解而发生改变。
[0011]需要注意的是单一核壳结构和星型结构分子的聚合物其熔融加工特性相对于常
规树脂较差，其分子结构难以在熔融过程中被打开，不利于高结构炭黑渗透到分子结构中，因而本专利技术才设计了溶液共混，分子在溶液中可完全打开，高结构炭黑也可在溶液中良好的分散，从而实现高结构炭黑在聚合物中充分的分散。
[0012]优选地，所述导电碳黑为高结构炭黑，高结构炭黑吸碘值范围为100～1000mg/g。
[0013]进一步地，所述溶液共混方法为先将聚合物溶解，再将导电填料与聚合物溶液高速搅拌混合。
[0014]优选地，所述聚合物的溶剂为丙酮、甲苯、吡咯烷酮、四氢呋喃、二氯乙烷中的至少一种。
[0015]进一步地，所述导电填料/聚合物溶液采取湿法造粒的方式实现导电填料/聚合物母粒的制备。湿法造粒是根据原料的特性来选择的，是为了使高结构炭黑更好地分散于基体中，并不会形成特别的导电母粒结构。本专利技术所选择的聚合物载体制备的导电母粒，其中高结构炭黑更易嵌入在分子结构中，这样聚合物分子更易保护炭黑，而常规线性聚合物所制备的导电母粒中，炭黑是存在于分子间，再加工过程中就容易受到破坏。
[0016]进一步地，所述导电母粒与树脂熔融共混即可制得一种剪切稳定型高导电高分子复合材料。
[0017]与现有导电高分子复合材料制备技术相比，本专利技术的有益效果如下，
[0018]本专利技术采用核壳与星型聚合物作为载体，这类载体相对于线性高分子而言在加工过程中其分子形态受剪切影响较小，将炭黑分散于载体中后，炭黑的结构可以受载体的保护而不被破坏，进而保证其优异的导电性能。
[0019]本专利技术所采用的聚合物载体多为橡胶类共聚物，其相容性和增韧性效果优良，因此导电母粒可用来改善复合材料的韧性，弥补炭黑对材料物理性能所造成的破坏。
具体实施方式
[0020]以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0021]实施例1
[0022]将10g MBS与100g N
‑
甲基吡咯烷酮溶剂混合，加热搅拌至MBS完全溶解，得到MBS溶液；
[0023]将吸碘值300mg/g左右的导电碳黑15g加入MBS溶液中，高速搅拌混合，然后进行湿法造粒和溶剂回收，制得导电母粒
[0024]将导电母粒与75g聚碳酸酯以及少量抗氧剂、润滑剂等在双螺杆中进行熔融加工，螺杆转速为200rpm，加工温度设置为300℃。制得导电高分子复合材料。
[0025]实施例2
[0026]将10g MBS与100g N
‑
甲基吡咯烷酮溶剂混合，加热搅拌至MBS完全溶解，得到MBS溶液；
[0027]将吸碘值300mg/g左右的导电碳黑15g加入MBS溶液中，高速搅拌混合，然后进行湿法造粒和溶剂回收，制得导电母粒
[0028]将导电母粒与75g聚碳酸酯以及少量抗氧剂、润滑剂等在双螺杆中进行熔融加工，螺杆转速为400rpm，加工温度设置为300℃，制得导电高分子复合材料。
[0029]实施例3
[0030]将10g MBS与100g N
‑
甲基吡咯烷酮溶剂混合，加热搅拌至MBS完全溶解，得到MBS溶液；
[0031]将吸碘值300mg/g左右的导电碳黑15g加入MBS溶液中，高速搅拌混合，然后进行湿法造粒和溶剂回收，制得导电母粒。
[0032]将导电母粒与75g聚碳酸酯以及少量抗氧剂、润滑剂等在双螺杆中进行熔融加工，螺杆转速为200rpm，加工温度设置为300℃，制得导电高分子复合材料。
[0033]将所制得的导电高分子复合材料在双螺杆中进行再次熔融加工，螺杆转速为200rpm，加工温度设置为300℃。
[0034]实施例4
[0035]将10g SBS与100g甲苯溶剂混合，加热搅拌至SBS完全溶解，得到SBS溶液；
[0036]将吸碘值300mg/g左右的导电碳黑15g加入SBS溶液中，高速搅拌混合，然后进行湿法造粒和溶剂回收，制得导电母粒。
[0037]将导电母粒与75g聚苯乙烯以及少量抗氧剂、润滑剂等在双螺杆中进行熔融加工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种剪切稳定型高导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)导电母粒制备：选取核壳或者星型结构聚合物为载体，并将导电填料与载体聚合物溶液共混，让导电填料渗透分散到载体分子结构中，对共混物进行造粒；(2)导电高分子复合材料的制备：将导电母粒与树脂熔融共混即得到一种剪切稳定型高导电高分子复合材料。2.根据权利要求1所述的一种剪切稳定型高导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于，选取高结构炭黑作为导电填料。3.根据权利要求1所述的一种剪切稳定型高导电高分子复合材料的制备方法，其特征在于，核壳结构的聚合物为MBS(甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物)、SIB(苯乙烯
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异戊二烯
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丁二烯共聚物)中的至少一种，星型聚合物为星...

【专利技术属性】
技术研发人员：张人尹，梁勇，雷波，任伟强，朱铭杰，
申请(专利权)人：江阴市海江高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：