本发明专利技术涉及导电组合物及其制备方法和应用，特别涉及一种高导电性PBT/ASA组合物及其制备设备、方法和应用，该组合物组合物表面电阻率为?103～105Ω/sq，由占组合物重量百分比21～58%的PBT?、9～13%的ASA、2～3%的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、15～37%的中间体、0～0.3%的碳纳米管分散剂和10～30%的无碱玻璃纤维通过双螺杆挤出机共混挤出造粒，中间体为占中间体重量百分比10～20%的碳纳米管、79～89%的PBT和0.2～1%的碳纳米管分散剂组成，中间体的表面电阻率为100～101Ω/sq，本发明专利技术的组合物体系中的碳纳米管能均匀地分散在连续相（PBT）体系中，并形成稳定的导电网络，不会出现局部堆积或表面堆积的现象。可用于制作点钞机和激光打印机中的导电辊。
【技术实现步骤摘要】
高导电性PBT/ASA组合物及其制备设备、方法和应用本专利技术涉及导电组合物及其制备设备、方法和应用，特别涉及ー种导电级的含有PBT/ASA的高导电性的组合物及其制备设备、方法和应用。目前应用在金融工具(如点钞机)和激光打印机上的导电棍(材质为导电增强PBT)，基本上是通过在PBT树脂中添加石墨、金属粉、导电碳黒、碳纤维、碳纳米管等其中一种或多种混合导电介质得到的，其中石墨、金属粉、导电碳黑由于添加量大(10 20%)而导致材料韧性不好，容易开裂；碳纤维由于单价昂贵而导致材料的性价比不合理； 而碳纳米管(CNT)，管状的纳米级石墨晶体，是单层或多层石墨片围绕中心轴按ー定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管，每层的C是SP2杂化，形成六边形平面的圆柱面；由于其独特的电学、光学和机械特性，碳纳米管在物理、化学、信息技术、环境科学、材料科学、能源技术、生命及医学科学等领域均具有广阔的应用前景；正是由于碳纳米管这种潜在的价值和广泛的应用前景，使有关碳纳米管复合材料的研究成为最受关注的研究領域之一。从目前国内公开的专利文献看，国内对碳纳米管的合成研究非常关注，而对碳纳米管的应用开发相当滞后，如专利CN102532823A，尽管已经添加了碳纳米管I 7%，但是材料的表面电阻率还是偏高(IO6 101° Q /sq),只能属于抗静电级，不能属于导电级(10° IO5 Q/sq)，究其原因在于对碳纳米管复合材料的应用研究还不够深入。在日常使用点钞机或激光打印机的过程中，人们经常发现点钞机在高速点钞过程中出现数目出错、卡机、纸钞重叠等现象和激光打印机在打印过程中也会出现字迹清晰度不均一、纸张重叠等现象，究其原因在于点钞机和激光打印机的导电辊在高速滚动时会与纸张摩擦产生大量的静电电荷，而大量的静电电荷堆积在导电辊上且无法通过导电辊快速消除的话，就会导致以上所述的现象发生。目前国内生产的导电棍的表面电阻率基本在IO6 101° Q /sq,属于抗静电级，达不到导电级，而国外进ロ(日本或德国)的点钞机或激光打印机的导电辊的表面电阻率均为IO3 104Q/sq，属于导电级，因此目前国产的导电辊和进ロ材料的表面电阻率存在很大的差距。碳纳米管(CNT)，管状的纳米级石墨晶体，是单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管，每层的C是SP2杂化，形成六边形平面的圆柱面。碳纳米管可以是单壁纳米管或多壁纳米管，即具有两个或更多个通常同心的壁的管，直径I 50nm，长度I IOOy m，具有非常大的长径比。碳纳米管的几何形状有直的、弯曲的或弯折的，并且碳纳米管一般以这些几何形状的组合物形式存在；同时也有一些类型的碳纳米管被以缠绕或集束的形式存在，即它们缠结在一起成为较大的结构体，但尺寸仍然属于纳米级，形态很像我们日常生活中的擦洗垫或钢丝绒，特别需要指出的是这种较大的结构体往往含有数量较大的的非晶碳。基于以上所述，碳纳米管稳定分散在PBT/ASA组合物体系(PBT :聚对苯ニ甲酸丁ニ醇酷，ASA :丙烯酸-苯こ烯-丙烯腈共聚物)中且形成稳定的导电网络结构并非能够轻易实现的，原因在于碳纳米管之间存在强吸引力这一公认现象所造成的，强吸引力的结果会导致碳纳米管趋向于呈纳米管的附属物形式存在，这种纳米管的附属物难以分散。为了解决现有技术中碳纳米管无法均匀分散在PBT/ASA组合物体系中导致材料导电性差的问题，本专利技术提供一种均匀分散碳纳米管的导电级PBT/ASA组合物及其制备方法和应用。为实现上述目的，本专利技术首先提供ー种具有高导电性的PBT/ASA组合物，所述的组合物表面电阻率为IO3 IO5Q/sq，该组合物由占下述组合物重量百分比的成分組成， PBT21へI 八S'9 13%相容剂2 3% 中间体15 37% 碳纳米管分散剂0 0. 3% 无碱玻璃纤维10 30%所述的中间体为占中间体重量百分比10 20%的碳纳米管、79 89%的PBT和0.2 1%的碳纳米管分散剂组成，所述的中间体的表面电阻率为10° lOW/sq。上述组合物能够得到表面电阻率在IO3 105Q/sq，达到了导电级的水平；碳纳米管在组合物中均匀地分散，分散相(碳纳米管)均匀地分散在连续相(PBT)体系中，并形成了稳定的导电网络结构，不会出现局部堆积或表面堆积的现象。上述组合物还具有如下优选配方所述PBT常规的特性粘度0.83 1.3dl/g，优选为I. Odl/g，常规熔融指数MFI:9 60 g/10min，优选为20 25 g/10min ;用于制备中间体的PBT特性粘度优选为0.83 dl/g，熔融指数MFI优选为52 60g/10min，有利于提高碳纳米管在PBT体系中的分散性；所述ASA (丙烯腈-苯こ烯-丙烯酸共聚物)的常规熔融指数7 35g/10min，优选为 20 25 g/10min ；所述PBT/ASA组合物可以改善PBT的尺寸稳定性(或尺寸精度)、低翘曲、表面光洁度，抗紫外等性能，但属于半相容体系，需要添加相容剂，诸如ASA接枝马来酸酐、ASA-马来酸酐共聚物、こ烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油脂三元共聚物等中的ー种或多种，优选为こ烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油脂三元共聚物；所述PBT/ASA组合物体系中的PBT (含中间体中的PBT)与ASA的重量配比优选为PBT ASA=85 :15，在满足导电辊本身的尺寸精度(或翘曲性)的基础上尽可能提高PBT/ASA组合物的刚性和表面光洁度。所述碳纳米管优选为多壁碳纳米管，直径5 50nm,长度I 20 ii m ;所述的碳纳米管占组合物总重量的3 4. 5%。所述碳纳米管分散剂是硅酮粉、聚对苯ニ甲酸酯或缩氨酸中的ー种或多种，优选硅酮粉；所述硅酮粉既是PBT/ASA组合物体系的润滑剂又是碳纳米管的分散剂。本专利技术还包括ー种用于制备上述的PBT/ASA组合物所需中间体的设备，包括双螺杆挤出机，双螺杆挤出机上设有螺杆，螺杆被分为预热段、塑化段、剪切段和挤出段，按照各 段的功能设置不同的螺纹块排列结构，剪切段上设有角度为60°或90°的捏合块，挤出段上设有小导程或大导程的输送块，其特征在于在所述的剪切段上设有2 3组斜型齿形盘取代常规的角度为60°或90°的捏合块，挤出段上设有2 3组直型齿形盘取代小导程或大导程的输送块。经过改良之后的双螺杆挤出机能够为本设计方案制备中间体提供更好的剪切强度，使分散相(碳纳米管)均匀地分散在连续相(PBT)体系中，并形成了稳定的导电网络结构，不会出现局部堆积或表面堆积的现象。本专利技术还包括ー种上述组合物的制备方法，该方法包括以下步骤a.气相粉碎所述占中间体含量10 20%的碳纳米管180 240分钟，将粉碎的碳纳米管、占中间体总重量7919%的PBT和0. 2^1%的碳纳米管分散剂通过所述的设备共混挤出造粒，挤出机各段温度范围225 255°C，螺杆转速为300 400r/min，得到所述的中间体，所述碳纳米管通过高速气相粉碎能有效降低碳纳米管的长径比和较大的结构体的含量；上述螺杆的螺纹块排列结构调整要根据PBT材料的物理特性(热分解温度280°C)，在保证PBT不发生严重热降解的情况下，确定斜型齿形盘、直型齿形盘的数量和被更换的捏合块、输送块的具体型号以及本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有高导电性的PBT/ASA组合物，其特征在于所述的组合物表面电阻率为？103～105Ω/sq，该组合物由占下述组合物重量百分比的成分组成，所述的中间体为占中间体重量百分比10～20%的碳纳米管、79～89%的PBT和0.2～1%的碳纳米管分散剂组成，所述的中间体的表面电阻率为100～101Ω/sq。FDA0000205018071.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶楚祥，
申请(专利权)人：上海梵和聚合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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