高含量浅色导电尼龙母粒的制备方法技术

本发明专利技术采用溶液共混结合超声分散法制备高含量导电母粒，制备方法简单，无需大量使用分散剂、修饰剂，微量无机氧化铝粉体的添加不会影响母粒的导电性能，对提升填料分散性和尼龙溶液流动性有积极作用。本发明专利技术在溶液共混时引入超声分散，同时通过控制各工艺参数，如悬浊液中尼龙的浓度、超声功率等，实现了导电填料的高添加量，尼龙和填料的重量比可达1:1.5

【技术实现步骤摘要】
高含量浅色导电尼龙母粒的制备方法


[0001]本专利技术属于纺织品加工
，具体涉及一种高含量浅色导电尼龙母粒的制备方法。

技术介绍

[0002]现有浅色导电母粒主要是通过在母料中添加经导电包覆处理后的二氧化钛、钛酸钾等作为浅色导电填料。但是由于填料本身性能的限制，二氧化钛、钛酸钾的导电能力优先，在同等添加量条件下，很难达到与碳纳米管、石墨烯等高性能导电填料相同的导电效果。因此，提高母粒中浅色导电填料的含量和分散性是制备高导电母粒的主要手段。
[0003]另外，熔融共混法是目前生产浅色导电母粒的主要方法。但聚合物熔体粘度高，很难实现导电填料在聚合物基体中高效分散，因此需要添加分散剂、偶联剂、表面改性剂等添加剂来辅助分散，但添加剂的使用在一定程度上会破坏母粒中的导电网络，影响母粒的导电性。同时，高含量的填料的添加对聚合物熔体的粘度、流动性等可加工性能也会产生不利影响，因此熔融共混法得到的母粒中填料添加量有限，无法实现高含量的添加。现有技术中CN106700520A利用溶液共混法制备得到含有修饰石墨烯的导热母粒，但由于石墨烯易团聚，分散难度大，该专利技术中添加了大量的修饰剂用于分散石墨烯，这些修饰剂会阻碍母粒内部导热和导电网络的形成降低导热和导电性能。此外，其超声时间过久会使分散液温度升高，反而容易导致石墨烯再次团聚。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术不足，本专利技术提供了一种高含量浅色导电尼龙母料的制备方法，包括以下步骤：
[0005](1)先称取浅色导电填料和氧化铝粉末加入到喷雾干燥装置，在高速气流的作用下利用氧化铝对填料进行表面改性，以提升其在溶剂中的分散性；同时，氧化铝的加入可起到一定的降粘和润滑作用，以提升高粘度尼龙溶液的流动性；
[0006](2)加入到甲酸溶液中，并用超声分散仪充分分散，分散过程在冰浴中进行，保持分散液温度不超过25℃；
[0007](3)将均匀分散的甲酸悬浊液放置在搅拌器上快速搅拌，同时将尼龙切片加入到悬浊液中；
[0008](4)待切片完全溶解后，加入到螺杆挤出装置中将溶液连续挤出，后进入到水冷槽中固化并切粒即可得到高含量浅色导电尼龙母粒。
[0009]步骤(1)中浅色导电填料为导电TiO2、导电钛酸钾中的至少一种，其形状为球状、针状等中的至少一种，直径在500nm以内，针状导电填料的长度在5μm以内。优选球状和针状共混导电填料，重量配比为1：0.5
‑
2。导电填料和氧化铝粉末的质量比为50
‑
200：1，氧化铝优选γ晶型氧化铝。
[0010]步骤(2)中超声功率为800
‑
1200W，每超声2分钟后，暂停10秒钟。共超声30
‑
60min。
[0011]步骤(3)中悬浊液中尼龙的浓度为30
‑
45wt.％。由于填料有一定的增稠作用，因此尼龙浓度过高时，溶液粘度过大，流动性不佳，容易导致挤出困难和切片溶解不充分等问题。溶液粘度过小时容易导致步骤(3)中溶液固化速度慢、溶剂浪费以及母粒力学性能差等问题。因此，在保证充分溶解和可挤出性的前提下，尽可能提高尼龙溶液的浓度。
[0012]步骤(4)中尼龙和填料的重量比为1:1.5
‑
2.5。由于导电填料含量直接决定了母粒的导电性，因此在保证填料充分分散和母粒基本力学性能的基础上，尽可能提升填料的含量。
[0013]本专利技术的上述技术方案至少具有如下有益效果：
[0014]本专利技术采用溶液共混结合超声分散法制备高含量导电母粒，制备方法简单，无需大量使用分散剂、修饰剂，微量无机氧化铝粉体的添加不会影响母粒的导电性能，但对提升填料分散性和尼龙溶液流动性有积极作用。本专利技术在溶液共混时引入超声分散，同时通过控制各工艺参数，如悬浊液中尼龙的浓度、超声功率等，实现了导电填料的高添加量，尼龙和填料的重量比可达1:1.5
‑
2.5，到达高导电的目的。
具体实施方式
[0015]以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0016]实施例1：
[0017]一种浅色导电锦纶的制备方法，包括以下步骤：
[0018](1)先称取浅色导电填料和氧化铝粉末加入到喷雾干燥装置，在高速气流的作用下利用氧化铝对填料进行表面改性，以提升其在溶剂中的分散性；同时，氧化铝的加入可起到一定的降粘和润滑作用，以提升高粘度尼龙溶液的流动性；
[0019](2)加入到甲酸溶液中，并用超声分散仪充分分散，分散过程在冰浴中进行，保持分散液温度不超过25℃；
[0020](3)将均匀分散的甲酸悬浊液放置在搅拌器上快速搅拌，同时将尼龙切片加入到悬浊液中；
[0021](4)待切片完全溶解后，加入到螺杆挤出装置中将溶液连续挤出，后进入到水冷槽中固化并切粒即可得到高含量浅色导电尼龙母粒。
[0022]步骤(1)中浅色导电填料为导电TiO2，为球状和针状共混导电填料，重量配比为1：2。导电填料和氧化铝粉末的质量比为200：1，氧化铝为γ晶型氧化铝。
[0023]步骤(2)中超声功率为1000W，每超声2分钟后，暂停10秒钟，超声40min。
[0024]步骤(3)中悬浊液中尼龙的浓度为40wt.％。
[0025]步骤(4)中尼龙和填料的重量比为1:2.5。
[0026]实施例2：
[0027]一种浅色导电锦纶的制备方法，包括以下步骤：
[0028](1)先称取浅色导电填料和氧化铝粉末加入到喷雾干燥装置，在高速气流的作用下利用氧化铝对填料进行表面改性，以提升其在溶剂中的分散性；同时，氧化铝的加入可起到一定的降粘和润滑作用，以提升高粘度尼龙溶液的流动性；
[0029](2)加入到甲酸溶液中，并用超声分散仪充分分散，分散过程在冰浴中进行，保持
分散液温度不超过25℃；
[0030](3)将均匀分散的甲酸悬浊液放置在搅拌器上快速搅拌，同时将尼龙切片加入到悬浊液中；
[0031](4)待切片完全溶解后，加入到螺杆挤出装置中将溶液连续挤出，后进入到水冷槽中固化并切粒即可得到高含量浅色导电尼龙母粒。
[0032]步骤(1)中浅色导电填料为导电TiO2，为球状导电填料，重量配比为1：2。导电填料和氧化铝粉末的质量比为200：1，氧化铝为γ晶型氧化铝。
[0033]步骤(2)中超声功率为1000W，每超声2分钟后，暂停10秒钟，超声40min。
[0034]步骤(3)中悬浊液中尼龙的浓度为40wt.％。
[0035]步骤(4)中尼龙和填料的重量比为1:2.5。
[0036]实施例3：
[0037]一种浅色导电锦纶的制备方法，包括以下步骤：
[0038](1)先称取浅色导电填料和氧化铝粉末加入到喷雾干燥装置，在高速气流的作用下利用氧化铝对填料进行表面改性，以提升其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高含量浅色导电尼龙母料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)先称取浅色导电填料和氧化铝粉末加入到喷雾干燥装置，在高速气流的作用下利用氧化铝对填料进行表面改性；(2)加入到甲酸溶液中，并用超声分散仪充分分散，分散过程在冰浴中进行，保持分散液温度不超过25℃；(3)将均匀分散的甲酸悬浊液放置在搅拌器上快速搅拌，同时将尼龙切片加入到悬浊液中；(4)待切片完全溶解后，加入到螺杆挤出装置中将溶液连续挤出，后进入到水冷槽中固化并切粒即可得到高含量浅色导电尼龙母粒。2.根据权利要求1所述的一种高含量浅色导电尼龙母料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中浅色导电填料为导电TiO2、导电钛酸钾中的至少一种，其形状为球状、针状中的至少一种，直径在500nm以内，针状导电填料的长度在5μm以内。3.根据权利要求2所述的一种高含量浅色导电尼龙母料的制备方法，其特征在于，填料为球状和针状共...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘婉婉，丁春奎，陈骋，叶树鑫，潘刚伟，龙啸云，孙启龙，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：