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CN109651700A - 一种永久导电塑料颗粒及其制备方法 - Google Patents

一种永久导电塑料颗粒及其制备方法 Download PDF

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CN109651700A CN201811436105.6A CN201811436105A CN109651700A CN 109651700 A CN109651700 A CN 109651700A CN 201811436105 A CN201811436105 A CN 201811436105A CN 109651700 A CN109651700 A CN 109651700A
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孙桂松
黄忠平
马兴昌
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Jiangsu Songshang Technology Co Ltd
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Jiangsu Songshang Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种永久导电塑料颗粒及其制备方法，其是由以下重量份的原料经过混料、挤出、造粒制备而成：绝缘树脂粉料71‑75份，抗氧剂0.3‑0.5份，相容润滑剂0.8‑1.2份，导电剂导电炭黑20‑25份，导电剂碳纳米管1‑3份。本发明以绝缘树脂粉料为原料，和导电剂、相容剂、抗氧剂混合后，使的混合材料在不使用密炼机的情况下均匀下料，解决了用树脂粒料为基料时混合料喂料时粒料先下粉料不易下料的，导致产品助剂含量、分散不均的缺陷，精简工序的同时提供一种导电性能优异的塑料颗粒。

Description

一种永久导电塑料颗粒及其制备方法
技术领域
本发明属于塑料改性技术领域，具体涉及一种永久导电塑料颗粒及其制备方法。
背景技术
导电塑料不仅在抗静电添加剂、计算机抗电磁屏幕和智能窗等方面的应用已快速的发展，而且在发光二极管、太阳能电池、移动电话、微型电视屏幕乃至生命科学研究等领域也有广泛的应用前景。此外，导电塑料和纳米技术的结合，还将对分子电子学的迅速发展起到推动作用。由于塑料的导电性能差，在加工和应用中出现了一些急待解决的问题，最突出的是静电现象，它将导致感光胶片的性能下降及高分子制品在易燃、易爆场合引起灾难性事故。另外为了抵抗电磁干扰和射率干扰，也需解决材料的屏蔽性能，这些都要求高分子材料具有新的导电功能和较低的表面电阻，从而促进导电高分子材料的迅速发展。
目前导电塑料在制备时常使用树脂粒料作为原料，由于原料中有粉料和粒料，在挤出成型之前，需要将各原料加入到密炼机中混合制备预混料，即使通过预混料操作，挤出成型时也会出现先挤出的塑料中炭黑含量过低、后挤出的塑料炭黑含量过高的混料不均的现象，造成导电塑料的导电性能不佳。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种永久导电塑料颗粒及其制备方法，本发明以绝缘树脂粉料为原料，不使用密炼机混合料也能较均匀下料，精简工序的同时提供一种导电性能优异的塑料颗粒。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种永久导电塑料颗粒，是由以下重量份的原料经过混料、挤出、造粒制备而成：绝缘树脂粉料71-75份，抗氧剂0.3-0.5份，相容润滑剂0.8-1.2份，导电剂导电炭黑20-25份，导电剂碳纳米管1-3份。
本发明的进一步改进方案为：
所述绝缘树脂为PP或PE。
所述相容润滑剂为超支化聚合物C100。
所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010中的一种或两种。
所述导电炭黑选用导电炭黑E260G。
所述碳纳米管选用碳纳米管CNT09。
本发明更进一步改进方案为：
制备所述的一种永久导电塑料颗粒的方法，包括以下步骤：
将绝缘树脂粉料、抗氧剂、相容润滑剂、导电炭黑、碳纳米管按配方比例混合后在挤出机内经过加热熔融挤出拉条、冷却、干燥、造粒得到永久导电塑料颗粒；所述挤出机为双螺杆挤出机，螺杆转速为350-450r/min，当绝缘树脂为PP时，加热温度为210-240℃；当绝缘树脂为PE时加热温度为190-220℃。
本发明的有益效果为：
本发明以绝缘树脂粉料为原料，和导电剂、相容剂、抗氧剂混合后，使的混合材料在不使用密炼机的情况下均匀下料，解决了用树脂粒料为基料时混合料喂料时粒料先下粉料不易下料的，导致产品助剂含量、分散不均的缺陷，精简工序的同时提供一种导电性能优异的PP塑料颗粒。
相容润滑剂超支化聚合物C100润湿能力强，可以增加流动性、提高分散性、相容性；极少的添加量，可以大幅提高导电塑料的流动性、熔融指数和力学性能，降低共混能耗和提高产能。
制备得到的永久导电塑料的表面电阻率可达≤103Ω。
具体实施方式
实施例1-4为制备永久导电PP塑料颗粒实施例。
实施例1
取PP粉料71份，抗氧剂0.3份，相容润滑剂0.8份，导电剂导电炭黑25份，导电剂碳纳米管3份，在双螺杆挤出机内经过加热熔融挤出拉条、冷却、干燥、造粒得到永久导电PP塑料颗粒。
加热温度为210-240℃，螺杆转速为350-450r/min。
实施例2
取PP粉料75份，抗氧剂0.5份，相容润滑剂1份，导电剂导电炭黑22份，导电剂碳纳米管1.5份，在双螺杆挤出机内经过加热熔融挤出拉条、冷却、干燥、造粒得到永久导电PP塑料颗粒。
加热温度为210-240℃，螺杆转速为350-450r/min。
实施例3
取PP粉料75份，抗氧剂0.4份，相容润滑剂1.2份，导电剂导电炭黑21份，导电剂碳纳米管2.4份，在双螺杆挤出机内经过加热熔融挤出拉条、冷却、干燥、造粒得到永久导电PP塑料颗粒。
加热温度为210-240℃，螺杆转速为350-450r/min。
实施例4
取PP粉料72.3份，抗氧剂0.5份，相容润滑剂1.2份，导电剂导电炭黑25份，导电剂碳纳米管1份，在双螺杆挤出机内经过加热熔融挤出拉条、冷却、干燥、造粒得到永久导电PP塑料颗粒。
加热温度为210-240℃，螺杆转速为350-450r/min。
检测实施例1至4制得的永久导电PP塑料颗粒各项性能，通过万能试验仪检测导电PP的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量，通过熔体流动速率仪检测导电PP的熔指，通过表面电阻测试仪检测导电PP的表面电阻率，检测结果如表1所示。
样品 拉伸强度 弯曲强度 弯曲模量 熔指 导电性
实施例1 31.2mpa 54mpa 2370mpa 5.5g/min ≤10<sup>3</sup>Ω
实施例2 30.3mpa 50.3mpa 2055mpa 8.0g/min ≤10<sup>3</sup>Ω
实施例3 30.1mpa 50.8mpa 2080mpa 7.4g/min ≤10<sup>3</sup>Ω
实施例4 29.7mpa 52.4mpa 2210mpa 8.1g/min ≤10<sup>3</sup>Ω
表1 实施例1至4制得的永久导电PP塑料颗粒各项性能参数
由表1可知，本发明提供的导电PP导电性能优异，具有较高的熔融指数和较好的力学性能。
实施例5-8为制备永久导电PE塑料颗粒实施例。
实施例5
取PE粉料71份，抗氧剂0.3份，相容润滑剂0.8份，导电剂导电炭黑24.9份，导电剂碳纳米管3份，在双螺杆挤出机内经过加热熔融挤出拉条、冷却、干燥、造粒得到永久导电PE塑料颗粒。
加热温度为190-220℃，螺杆转速为350-450r/min。
实施例6
取PE粉料75份，抗氧剂0.5份，相容润滑剂1份，导电剂导电炭黑22份，导电剂碳纳米管1.5份，在双螺杆挤出机内经过加热熔融挤出拉条、冷却、干燥、造粒得到永久导电PE塑料颗粒。
加热温度为190-220℃，螺杆转速为350-450r/min。
实施例7
取PE粉料75份，抗氧剂0.4份，相容润滑剂1.2份，导电剂导电炭黑21份，导电剂碳纳米管2.4份，在双螺杆挤出机内经过加热熔融挤出拉条、冷却、干燥、造粒得到永久导电PE塑料颗粒。
加热温度为190-220℃，螺杆转速为350-450r/min。
实施例8
取PE粉料72.3份，抗氧剂0.5份，相容润滑剂1.2份，导电剂导电炭黑25份，导电剂碳纳米管1份，在双螺杆挤出机内经过加热熔融挤出拉条、冷却、干燥、造粒得到永久导电PE塑料颗粒。
加热温度为190-220℃，螺杆转速为350-450r/min。
检测实施例5至8制得的永久导电PE塑料颗粒各项性能，通过万能试验仪检测导电PE的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量，通过熔体流动速率仪检测导电PE的熔指，通过表面电阻测试仪检测导电PE的表面电阻率，检测结果如表2所示。
样品 拉伸强度 弯曲强度 弯曲模量 熔指 导电性
实施例5 23.2mpa 28mpa 1070mpa 4.5g/min ≤10<sup>3</sup>Ω
实施例6 22.3mpa 27.3mpa 980mpa 6.8g/min ≤10<sup>3</sup>Ω
实施例7 21.7mpa 26.8mpa 1055mpa 5.4g/min ≤10<sup>3</sup>Ω
实施例8 21.2mpa 25.4mpa 960mpa 7.1g/min ≤10<sup>3</sup>Ω
表2 实施例5至8制得的永久导电PE塑料颗粒各项性能参数
由表2可知，本发明提供的导电PE导电性能优异，具有较高的熔融指数和较好的力学性能。

Claims (9)

1.一种永久导电塑料颗粒，其特征在于，是由以下重量份的原料经过混料、挤出、造粒制备而成：绝缘树脂粉料71-75份，抗氧剂0.3-0.5份，相容润滑剂0.8-1.2份，导电剂导电炭黑20-25份，导电剂碳纳米管1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种永久导电塑料颗粒，其特征在于：所述绝缘树脂为PP。
3.根据权利要求1所述的一种永久导电塑料颗粒，其特征在于：所述绝缘树脂为PE。
4.根据权利要求1所述的一种永久导电塑料颗粒，其特征在于：所述相容润滑剂为超支化聚合物C100。
5.根据权利要求1所述的一种永久导电塑料颗粒，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种永久导电塑料颗粒，其特征在于：所述导电炭黑选用导电炭黑E260G。
7.根据权利要求1所述的一种永久导电塑料颗粒，其特征在于：所述碳纳米管选用碳纳米管CNT09。
8.制备权利要求2所述的一种永久导电塑料颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将绝缘树脂粉料、抗氧剂、相容润滑剂、导电炭黑、碳纳米管按配方比例混合后在挤出机内经过加热熔融挤出拉条、冷却、干燥、造粒得到永久导电塑料颗粒；所述挤出机为双螺杆挤出机，加热温度为210-240℃，螺杆转速为350-450r/min。
9.制备权利要求3所述的一种永久导电塑料颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将绝缘树脂粉料、抗氧剂、相容润滑剂、导电炭黑、碳纳米管按配方比例混合后在挤出机内经过加热熔融挤出拉条、冷却、干燥、造粒得到永久导电塑料颗粒；所述挤出机为双螺杆挤出机，加热温度为190-220℃，螺杆转速为350-450r/min。
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