导电高分子复合材料及其制备方法技术

技术编号:4016829 阅读:493 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种导电高分子复合材料及其制备方法,导电高分子复合材料的重量百分比组成为:聚四氟乙烯80%~95%;导电填料5%~20%。聚四氟乙烯原料的粒径为0.1~500微米,导电填料为导电碳黑粉、石墨粉中的一种或其混合物,导电碳黑粉的粒径为10~200纳米,石墨粉的粒径为20~5000纳米。制备方法包括:a、将导电填料与碱性水溶液相混合并球磨;b、将聚四氟乙烯乳液搅拌并加热;c、将导电填料的水溶液加入到聚四氟乙烯乳液中,并继续搅拌;d、将聚四氟乙烯与导电填料的混合物过滤,沉底烘干后,推压成细的长条状,经反复热滚压后形成条形带状物,热处理得到导电高分子复合材料。该复合材料具有温度范围宽,导电率易调整,材料机械性能稳定等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子复合材料,特别是涉及一种具有导电功能的导电高分子复合材 料及其制备方法。
技术介绍
塑料作为一种绝缘材料已为人们所熟知。而为了改变塑料的属性,扩展其自身性 能,人们将其扩展到导电材料领域,开发出具有导电性能的新材料。导电塑料是一种高分子 材料,是目前国际上一个十分活跃的研究开发领域,已从初期的纯实验室研究发展到应用 研究阶段,成为新一代电子材料。聚四氟乙烯是一种广泛使用的高分子材料,其具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、 密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力、耐温优异。聚四氟乙烯虽然具有上 述的优异的性能,但其并不具备导电功能,因而其应用领域仍有一定的局限。
技术实现思路
本专利技术旨在充分利用聚四氟乙烯的优异性能,并拓展其应用领域,而提供一种适 用温度范围宽,导电率易调整,材料机械性能稳定的导电高分子复合材料。本专利技术的目的还在于提供该导电高分子复合材料的制备方法。为实现上述目的,本专利技术提供一种导电高分子复合材料,其重量百分比组成为聚四氟乙烯80% 95% ;导电填料5 % 20 %。该导电高分子复合材料的优选重量百分比组成为聚四氟乙烯85% 90% ;导电填料10% 15%。聚四氟乙烯原料的粒径为0. 1 500微米。导电填料为导电碳黑粉、石墨粉中的一种或其混合物。导电碳黑粉的粒径为10 200纳米。石墨粉的粒径为20 5000纳米。本专利技术提供了该复合材料的制备方法,该方法包括如下步骤a、将导电填料与重量百分比浓度为5 20%的碱性水溶液按1 5 10的重量 比相混合,将混合物球磨4 12小时;b、按导电填料与聚四氟乙烯的比例称取聚四氟乙烯乳液,将聚四氟乙烯乳液用电 动搅拌器高速搅拌,搅拌的同时将其加热到60 80°C ;c、将步骤(a)中导电填料的水溶液加入到搅拌中的聚四氟乙烯乳液中,再继续搅 拌0. 2 1小时;d、将步骤(c)中聚四氟乙烯与导电填料的混合物过滤,在100°C以上的温度沉 底烘干后,在50°C以上的温度推压成细的长条状,经反复热滚压后形成条形带状物,再经200°C以上温度热处理,得到导电高分子复合材料。所述聚四氟乙烯乳液是质量百分比浓度小于50衬%的分散型聚四氟乙烯乳液,其 溶剂是水。本专利技术的贡献在于,它将聚四氟乙烯开发成为具有导电功能的复合功能材料,不 仅能充分发挥聚四氟乙烯自身耐盐酸、硝酸、王水、硫酸、氢氟酸等强氧化剂及多种有机溶 剂的强腐蚀,而且能极大拓展其应用领域,用该复合材料生产的聚四氟乙烯导电换热器以 及管道,提高了产品的传热系数,解决了管道输送物料过程中摩擦产生静电的难题,且产品 能在-190°C 250°C之间稳定工作。本专利技术的复合材料适用温度范围宽,导电率易调整,材 料机械性能稳定,且制备方法简单,价格低廉,工艺稳定,生产周期短。具体实施方式下列实施例是对本专利技术的进一步解释和说明,对本专利技术不构成任何限制。按重量百分比2 1将平均粒径为250纳米的石墨粉末1kg与平均粒径为100纳 米的导电碳黑0.5kg相混后,形成导电填料。将该导电填料加入到10.51^浓度为8衬%的 NaOH水溶液中,将混合物在球磨机中球磨混合6小时。按导电填料与聚四氟乙烯重量比 为1 9量取相应体积的聚四氟乙烯乳液,取质量百分比浓度为40wt%的聚四氟乙烯乳液 33. 75kg,将该乳液加热到70°C,加热过程中进行剧烈机械搅拌,搅拌头转速为750转/分 钟。将球磨后的导电填料浆料加入到搅拌着的聚四氟乙烯乳液中,继续搅拌15分钟后,将 上述混合物用滤网过滤,经过120°C的温度充分干燥后,在推压机中推压成直径7mm的条状 物,该条状物经过滚压机滚压成厚度为0. 5mm的条形带状物,再经过220°C温度的热处理, 即获得具有导电功能的复合材料,经测试,其表面电阻为2. 4S/cm。权利要求一种导电高分子复合材料,其特征在于,其重量百分比组成为聚四氟乙烯 80%~95%;导电填料 5%~20%。2.如权利要求1所述的导电高分子复合材料,其特征在于,其重量百分比组成为聚四氟乙烯85% 90% ;导电填料10% 15%。3.如权利要求1所述的导电高分子复合材料,其特征在于,所述聚四氟乙烯原料的粒 径为0. 1 500微米。4.如权利要求1所述的导电高分子复合材料,其特征在于,所述导电填料为导电碳黑 粉、石墨粉中的一种或其混合物。5.如权利要求4所述的导电高分子复合材料,其特征在于,所述导电碳黑粉的粒径为 10 200纳米。6.如权利要求4所述的导电高分子复合材料,其特征在于,所述石墨粉的粒径为20 5000纳米。7.如权利要求1所述复合材料的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤a、将导电填料与重量百分比浓度为5 20%的碱性水溶液按1 5 10的重量比相 混合,将混合物球磨4 12小时;b、按导电填料与聚四氟乙烯的比例称取聚四氟乙烯乳液,将聚四氟乙烯乳液用电动搅 拌器高速搅拌,搅拌的同时将其加热到60 80°C ;c、将步骤(a)中导电填料的水溶液加入到搅拌中的聚四氟乙烯乳液中,再继续搅拌 0. 2 1小时;d、将步骤(c)中聚四氟乙烯与导电填料的混合物过滤,在100°C以上的温度沉底烘干 后,在50°C以上的温度推压成细的长条状,经反复热滚压后形成条形带状物,再经200°C以 上温度热处理,得到导电高分子复合材料。8.如权利要求7所述复合材料的制备方法,其特征在于,所述聚四氟乙烯乳液是质量 百分比浓度小于50wt %的分散型聚四氟乙烯乳液,其溶剂是水。全文摘要一种,导电高分子复合材料的重量百分比组成为聚四氟乙烯80%~95%;导电填料5%~20%。聚四氟乙烯原料的粒径为0.1~500微米,导电填料为导电碳黑粉、石墨粉中的一种或其混合物,导电碳黑粉的粒径为10~200纳米,石墨粉的粒径为20~5000纳米。制备方法包括a、将导电填料与碱性水溶液相混合并球磨;b、将聚四氟乙烯乳液搅拌并加热;c、将导电填料的水溶液加入到聚四氟乙烯乳液中,并继续搅拌;d、将聚四氟乙烯与导电填料的混合物过滤,沉底烘干后,推压成细的长条状,经反复热滚压后形成条形带状物,热处理得到导电高分子复合材料。该复合材料具有温度范围宽,导电率易调整,材料机械性能稳定等特点。文档编号C08K3/04GK101851383SQ20101019601公开日2010年10月6日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日专利技术者陈海波, 黄凌峰, 黄国清 申请人:深圳市东维丰电子科技股份有限公司;深圳市瓯讯电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电高分子复合材料,其特征在于,其重量百分比组成为:  聚四氟乙烯 80%~95%;  导电填料 5%~20%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄凌峰黄国清陈海波
申请(专利权)人:深圳市东维丰电子科技股份有限公司深圳市瓯讯电子有限公司
类型:发明
国别省市:94[中国|深圳]

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