一种导电全硫化热塑性弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种导电全硫化热塑性弹性体及其制备方法，涉及全硫化热塑性弹性体技术领域。该全硫化热塑性弹性体由包括平均粒径0.02～1μm的具有交联结构的橡胶粒子、作为导电填料的碳纳米管和热塑性塑料在内的组分一次熔融共混而得。由此制得的导电全硫化热塑性弹性体的导电填料填充量低，综合性能优异。可用通常的橡塑加工方法制得。可制作具有防静电、防电磁波干扰和无尘要求的电子生产设备、工具，电子仪器、仪表外壳和无尘生产车间的装饰材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全硫化热塑性弹性体，进一步的地说，本专利技术涉及一种导电的全硫化热塑性弹性体及其制备方法。
技术介绍
全硫化热塑性弹性体是八十年代发展的新型材料。它兼有塑料和橡胶特性在常温下显示橡胶高弹性，高温下又能塑化成型。全硫化热塑性弹性体的强度、弹性、耐热性及抗压缩永久变形性都比未交联的热塑性弹性体要有很大的提高。同时，耐化学品以及加工稳定性有明显改善，而且橡塑共混比可在较大范围内变更，使材料在性能上有更大的调节余地。因此应用范围很广。传统技术中全硫化热塑性弹性体是由弹性体与刚性的热塑性塑料在一定的条件下用动态硫化法来制备的。本申请人的中国专利CN1184265C(申请日为2001年6月15日，优先权日为2000年6月15日，专利号ZL01801655. 3)，提供了一种橡胶相的粒径可控、外形为类球形的全硫化热塑性弹性体及其制备方法。这种全硫化热塑性弹性体是利用橡塑加工中常用的共混法，将全硫化粉末橡胶和塑料通过橡塑共混设备共混造粒而制得的。全硫化粉末橡胶和塑料的重量比为30 70 75 25，优选50 50-75 25。其中橡胶组分为具有交联结构的橡胶粒子，其平均粒径为O. 02 μ m I μ m，优选为O. 05 μ m O. 5 μ m，更优为O. 05 μ m O. 2ym0该种橡胶粒子的凝胶含量为60%重量或更高，可选自按照本申请人于2000年9月18日提交的国际专利申请W001/40356所制备的全硫化粉末橡胶，包括以下全硫化粉末橡胶的至少一种全硫化粉末天然橡胶、全硫化粉末丁苯橡胶、全硫化粉末羧基丁苯橡胶、全硫化粉末丁腈橡胶、全硫化粉末羧基丁腈橡胶、全硫化粉末聚丁二烯橡胶、全硫化粉末氯丁橡胶、全硫化粉末硅橡胶、全硫化粉末丙烯酸酯橡胶、全硫化粉末丁苯吡橡胶、全硫化粉末异戊橡胶、全硫化粉末丁基橡胶、全硫化粉末聚硫橡胶、全硫化粉末丙烯酸酯-丁二烯橡胶、全硫化粉末聚氨酯橡胶或全硫化粉末氟橡胶等；该种全硫化热塑性弹性体的塑料包括以下物质中的至少一种聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚酰亚胺或聚砜等。这种全硫化热塑性弹性体是利用橡塑加工中通常的共混法，将包括塑料和全硫化粉末橡胶组分通过橡塑共混设备，在塑料的通常加工温度下熔融共混造粒而制得全硫化热塑性弹性体。该专利CN1184265C提供的全硫化热塑性弹性体，比起传统动态硫化法制备的全硫化热塑性弹性体来说，其橡胶相的粒径与凝胶含量可控性好，具有良好的机械性能。尤其具有较高的白度值，易于制成浅色制品，也易于染色而制成其它颜色的制品。同时该专利申请提供的制备所述全硫化热塑性弹性体的方法，较为简便。该方法不同于动态硫化法，其使用通用的橡塑共混设备而不需要特殊设备，工艺简单，工艺条件易于控制，对于橡胶相的粒径和交联度可控性好。但是该专利CNl 184265C制备的全硫化热塑性弹性体没有导电性能，无法适应具有导电要求的特殊应用的要求。
技术实现思路
本专利申请人在研究中发现，当热塑性塑料作为连续相和具有交联结构的橡胶粒子如全硫化粉末橡胶作为分散相，采用共混的方法制备全硫化热塑性弹性体的时候，由于全硫化粉末橡胶在共混前已经硫化，在共混过程中一直是分散相，且可以在塑料基体中达到均匀分散，这时加入少量的导电材料如碳纳米 管，所加入的碳纳米管将不会分散或被包裹在橡胶相中，而是分散在塑料连续相内并分布在橡胶分散相之间。这样只要加入少量的碳纳米管，就可以形成有效导电通路，从而使所制备的热塑性弹性体具有较好的导电性能，同时其原有的其他性能基本没有受到影响。本专利技术的目的是提供一种导电全硫化热塑性弹性体。该导电全硫化热塑性弹性体，具有良好导电性。本专利技术的另一个目的是提供一种导电全硫化热塑性弹性体的制备方法。该方法使用通用的橡塑共混设备，将塑料、橡胶粒子和导电填料一次性共混制备出导电全硫化热塑性弹性体，工艺简单，导电填料使用量少。本专利技术的全硫化热塑性弹性体包括共混的以下组分a.热塑性塑料；b.具有交联结构的橡胶粒子；c.导电填料；其中所述组分b的橡胶粒子的平均粒径为O. 02-1 μ m，凝胶含量为60%重量或更高；所述组分C的导电填料为碳纳米管。本专利技术所述导电全硫化热塑性弹性体的微观相态是所述组分a的热塑性塑料为连续相，所述组分b的橡胶粒子为分散相，所述组分c的碳纳米管分散在连续相内并分布在橡胶粒子之间。这样的微观相态，利用少量的碳纳米管，就可以形成有效的导电通路，从而使所制备的全硫化热塑性弹性体具有较好的导电性能，同时其原有的其他性能基本没有受到影响。而且对碳纳米管的尺寸并没有特别的要求。相比现有技术中，碳纳米管在改性塑料或是聚合方法制备的热塑性弹性体材料时，由于没有已硫化了的橡胶粒子作为橡胶相产生的体积排除效应，不具有这种特殊的微观相态，碳纳米管分布在塑料基体的各个部分，或是在改性热塑性弹性体时，同时分散在热塑性弹性体的连续相和分散相内，导致碳纳米管需要添加到一定的量后，才能在基体中形成足够的导电通路，才能具有导电性。而且由于添加量大，还会影响到基体的其他机械性能。甚至还需要对碳纳米管的尺寸有特定的要求才能实现导电方面的改性。本专利技术的导电全硫化热塑性弹性体，其中所述组分b的橡胶粒子和组分a的热塑性塑料的重量比为30 70 75 25，优选为50 50-75 25。组分c的导电填料的含量以组分b的橡胶粒子和组分a的热塑性塑料总重量为100份计，其重量份数为O. 5 10份，优选为O. 5 7份。本专利技术的导电全硫化热塑性弹性体中所述的组分b，具有交联结构的橡胶粒子，优选为均相结构的橡胶粒子，其平均粒径为O. 02 I μ m，优选为O. 05 O. 5 μ m，更优为O.05 0.2 μ m。其凝胶含量在60%重量或更高，优选75%重量或更高。由此制备的全硫化热塑性弹性体中橡胶相的凝胶含量即为该种具有交联结构的橡胶粒子本身的凝胶含量。在本专利技术的导电型全硫化热塑性弹性体中，作为分散相的橡胶种类没有任何限制，它可以选用以下橡胶的至少一种天然橡胶、丁苯橡胶、羧基丁苯橡胶、丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、丁苯吡橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、丙烯酸酯-丁二烯橡胶、聚氨酯橡胶或氟橡胶。以上所述组分b 的具有交联结构的橡胶粒子优选为按照本申请人于2000年9月18日提交的国际专利申请W001/40356(优先权日1999年12月3日)以及本申请人于2001年6月15日递交的国际专利申请WO 01/98395(优先权日2000年6月15日)所制备的全硫化粉末橡胶。在制备过程中优先选用以下全硫化粉末橡胶的至少一种全硫化粉末天然橡胶、全硫化粉末丁苯橡胶、全硫化粉末羧基丁苯橡胶、全硫化粉末丁腈橡胶、全硫化粉末羧基丁腈橡胶、全硫化粉末聚丁二烯橡胶、全硫化粉末氯丁橡胶、全硫化粉末硅橡胶、全硫化粉末丙烯酸酯橡胶、全硫化粉末丁苯吡橡胶、全硫化粉末异戊橡胶、全硫化粉末丁基橡胶、全硫化粉末聚硫橡胶、全硫化粉末丙烯酸酯-丁二烯橡胶、全硫化粉末聚氨酯橡胶或全硫化粉末氟橡胶等。该种全硫化粉末橡胶是指凝胶含量达60%重量或更高，更优为75%重量或更高，干燥后无需加隔离剂即可自由流动的橡胶微粉。该专利申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电全硫化热塑性弹性体，包括共混的以下组分 a.热塑性塑料；b.具有交联结构的橡胶粒子；c.导电填料；其中所述组分b的橡胶粒子的平均粒径为O. 02-1 μ m,凝胶含量为60%重量或更高；所述组分c的导电填料为碳纳米管； 所述导电全硫化热塑性弹性体的微观相态是所述组分a的热塑性塑料为连续相，所述组分b的橡胶粒子为分散相，所述组分c的碳纳米管分散在连续相内并分布在橡胶粒子之间； 其中所述组分b的橡胶粒子和组分a的热塑性塑料的重量比为30 70 75 25 ；组分c的导电填料的含量以组分b的橡胶粒子和组分a的热塑性塑料总重量为100份计，其重量份数为O. 5 10份。2.根据权利要求I所述的导电全硫化热塑性弹性体，其特征在于所述的组分a的热塑性塑料选自以下物质中的至少一种聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚砜或以上热塑性塑料的接枝改性物。3.根据权利要求I所述的导电全硫化热塑性弹性体，其特征在于所述组分b的具有交联结构的橡胶粒子为均相结构。4.根据权利要求I所述的导电全硫化热塑性弹性体，其特征在于所述组分b的具有交联结构的橡胶粒子的凝胶含量为75%重量或更高。5.根据权利要求I所述的导电全硫化热塑性弹性体，其特征在于所述组分b的具有交联结构的橡胶粒子的平均粒径为O. 05 O. 5 μ m。6.根据权利要求I所述的导电全硫化热塑性弹性体，其特征在于所述的碳纳米管选自以下物质中的至少一种；单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管。7.根据权利要求6所述的导电全硫化热塑性弹性体，其特征在于所述碳纳米管为多壁碳纳米管。8.根据权利要求I所述的导电全硫化热塑性弹性体，其特征在于所述碳纳米管的平均直径为O. 4 500...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓红，乔金樑，戚桂村，宋志海，蔡传伦，王亚，高建明，张红彬，赖金梅，李秉海，王好盛，朱燚磊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，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：