專利名稱：一種導電聚苯醚合金及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及改性塑料領域，具體涉及一種導電聚苯醚合金及其制備方法。
背景技術：
聚苯醚(PPO)無毒、透明、相對密度小，具有優(yōu)良的機械強度、耐應力松馳、耐蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸穩(wěn)定性，在很寬溫度、頻率范圍內電性能好，不水解、成型收縮率小，難燃有自熄性等一系列優(yōu)異的性能。導電高聚物材料作為功能性材料，具有質輕(密度小)、易成型加工、導電性和制品可一次完成、電阻率調節(jié)范圍廣、成本低、結構易調節(jié)等特點，在許多領域具有重要的應用。
(I)在集成電路相關領域用于電子元器件在周轉、保管、搬運過程中使用的周轉箱、托盤、支架、封裝等；(2)用于醫(yī)療、煤礦、紡織等潔凈、易爆環(huán)境中電器設備的外殼或結構件；(3)用于高壓電纜、通信電纜領域做半導體電層，防止導體與半導體間的放電；(4)利用電流通過后電阻產(chǎn)生焦爾能量的原理，在導電塑料上施加電壓，可作為熱源使用。導電PPO結合了 PPO的優(yōu)異性能和導電性，在某些特殊領域將具有更加突出的應用潛力。但由于其熔點高，熔融流動性差，加工困難，加入導電填料后會進一步劣化加工性能，同時也會對材料的力學性能造成不良的影響，最終限制其應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的第一發(fā)明目的 在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種導電性能調控范圍廣、加工性能良好、具有優(yōu)良的力學性能、耐熱性和耐化學性的導電聚苯醚合金的制備方法。本發(fā)明的第二發(fā)明目的在于提供一種導電性能調控范圍廣、加工性能良好、具有優(yōu)良的力學性能、耐熱性和耐化學性的導電聚苯醚合金。為實現(xiàn)本發(fā)明的第一發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術手段:一種導電聚苯醚合金的制備方法，包括兩個步驟:
51.以尼龍為基體制備導電母粒；
52.將聚苯醚、尼龍、導電母粒、相容劑、增韌劑共混制備導電聚苯醚合金；將導電炭黑預先與尼龍做成導電母粒具有以下好處:1.改善導電炭黑在合金中的分散性，提高導電效率；2.實現(xiàn)導電聚苯醚合金的潔凈生產(chǎn)；3.避免由于炭黑顆粒進入電機造成設備短路；
4.避免炭黑顆粒進入呼吸道，保護工人健康。進一步地，所述制備導電母粒的方法如下:
511.按以下重量百分比提供導電炭黑、尼龍、偶聯(lián)劑及分散劑；
512.將偶聯(lián)劑用白油(TOTALPlaxene 5100)進行稀釋后，加入導電炭黑，在高速攪拌機中攪拌10 20min ；
513.將尼龍、處理過的導電炭黑和分散劑按照比例加入到高速混合機中，混合10 15min ；S14.將混合后的共混物經(jīng)過擠出機擠出，經(jīng)?？诔鰜淼牧蠗l通過切粒機切成顆粒，擠出機各區(qū)溫度根據(jù)選定的不同PA基材及不同的導電炭黑填充量設定；
尼龍:68 94%
導電炭黑:5 30%
偶聯(lián)劑:0.5 5%
分散劑:0.5 5%。進一步地，將聚苯醚、尼龍樹脂、加工助劑混合物加入到混合機中混合l(Tl5min，然后將混合料從雙螺桿擠出機主喂料口加入，將導電母?；驅щ娔噶Ｅc尼龍的混合物從側喂料口加入；擠出料條經(jīng)過切粒機切成顆粒；其中聚苯醚、尼龍樹脂、加工助劑、導電母粒、偶聯(lián)劑、分散劑由以下組分按重量比配比:
聚苯醚樹脂:2(Γ60% ；
尼龍樹脂:1(Γ50% ；
導電母粒:5 50% ；
加工助劑:3 20% ；
其中加工助劑包括相容劑、增韌劑、 抗氧劑、潤滑劑。為實現(xiàn)本發(fā)明的第二發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案:一種導電聚苯醚合金，其特征在于所述合金由以下組分按重量百分比組成:
聚苯醚樹脂:2(Γ60% ；
尼龍樹脂:10 70% ；
導電炭黑:Γ15%；
加工助劑:3 20% ；
偶聯(lián)劑:0.2 2% ；
分散劑:0.3 2% ；
本發(fā)明通過在聚苯醚樹脂中加入尼龍，采用尼龍共混改性的聚苯醚作為基體樹脂，大大改善聚苯醚的加工性能，同時材料具有良好的耐熱性和耐化學性。所述聚苯醚樹脂的特征粘度在0.35 0.65dL/g，低于0.35 dL/g樹脂的分子量過低，使得合金的機械性能和耐熱性能較差，而高于0.65dL/g雖然性能良好，但由于流動性差，帶來加工困難。所述的尼龍為PA6、PA610、PA612、PA66、PA1010、PA1212、PA1012 其中的一種或兩種以上組成的復合物。所述的導電炭黑平均粒徑小于lOOnm，表面積大于400m2/g，DBP吸附值(吸附平衡時所消耗DBP量，它代表碳黑結構的大小，吸附值高則碳黑結構高)大于150cm3/100g。表面積越大，DBP吸附值越高，導電炭黑更容易在樹脂基體中形成導電通道，導電能力越強。所述加工助劑包括相對于總量含量的0.5 10%相容劑、2 10%增韌劑、0.2 1%抗氧劑、0.3 2%潤滑劑。所述的相容劑為PPO-g-MAH、SEBS_g_MAH、PS-g-MAH中的一種或兩種及以上組成的復合物。所述的增韌劑為SBS、SEBS, POE-g-MAH、EPDM-g-MAH中的一種或兩種及以上組成的復合物。
所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-550 (Y-氯丙基三乙氧基硅烷)或鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-311 [雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯]。所述的抗氧劑為受阻酚1010、亞磷酸酯168和銅鹽組成的復配復合抗氧體系。所述的潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。所述的分散劑為氧化聚乙烯蠟或乙撐雙硬脂酰胺。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下積極效果:(1)采用尼龍作為第二樹脂組分，與常規(guī)的聚苯醚/聚苯乙烯合金相比，材料的耐熱性能更好，并且大大改善了耐油性和耐溶劑性；(2)尼龍樹脂種類繁多，便于根據(jù)實際需要進行選擇；(3)采用粒徑小、表面積大的超導電炭黑，在較低添加量時即能滿足材料特定的導電要求，從而對材料的力學性能、加工性能影響??；(4)對導電炭黑用偶聯(lián)劑進行預處理并與尼龍做成導電母粒，增強了導電炭黑與尼龍的結合力，使得導電炭黑分散得更加均勻，而且由于尼龍極性比聚苯醚強，導電炭黑選擇性分散于尼龍中，形成雙連續(xù)相結構，達到特定導電性能所需的導電炭黑添加量少；(5)導電母粒從側喂料加入，避免由于過度分散帶來導電性能的下降。
具體實施例方式下面實例將對本發(fā)明進行進一步的詳述，但是本發(fā)明不應受到這些實施例子的限制。各實施例子 按照標準要求注塑成測試用的標準樣條并進行測試。實施例子用到的原料如下:
聚苯醚樹脂:LXR040 (粘度0.40)，藍星化工新材料股份有限公司；
PA6樹脂:PA6 M2800，新會美達錦綸股份有限公司；
PA66樹脂:PA66 EPR27，神馬實業(yè)股份有限公司；
PA1212樹脂:PA1212 G1212B01，廣垠新材料有限公司；
導電炭黑:ENSAOT 350G，瑞士特密高(Timcal)公司；
相容劑:CX-1 (PPO-g-MAH，接枝率1.0%)，日本出光(Idemitsu)公司；
增韌劑:FG1901 (SEBS-g-MAH，接枝率1.7%)，美國科騰(Kraton)公司；
FUSN493D (POE-g-MAH)，美國杜邦(DuPont)公司；
抗氧劑:1010 (四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，168(三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯)，瑞士汽巴(Ciba)公司；銅鹽Η3336,德國布呂格曼(Bruggolite)公司；
偶聯(lián)劑:NDZ-311 (市購常規(guī)牌號)；
分散劑:氧化聚乙烯蠟AC-316A，美國霍尼韋爾(Honeywell)公司；乙烯基雙硬脂酰胺EBS B50，廣州潤峰化工 ；實施例子及性能如表I和表2所示，其中表I為導電母粒的組成，表2-1為導電聚苯醚的組成，表2-2為導電聚苯醚的性能，表3-1為對比試驗的組成，表3-2為對比試驗的性能。表I導電母粒的組成
權利要求
1.一種導電聚苯醚合金的制備方法，包括兩個步驟:尼龍為基體制備導電母粒；聚苯醚、尼龍、導電母粒、加工助劑共混制備導電聚苯醚合金； 所述制備導電母粒的方法如下:以下重量百分比提供導電炭黑、尼龍、偶聯(lián)劑及分散劑；偶聯(lián)劑用白油按照重量比2:1進行稀釋后，加入導電炭黑，在高速攪拌機中攪拌 10 20min ；尼龍、處理過的導電炭黑和分散劑按照比例加入到高速混合機中，混合10 15min ；混合后的共混物經(jīng)過擠出機擠出，經(jīng)?？诔鰜淼牧蠗l通過切粒機切成顆粒； 尼龍:68 94% 導電炭黑:5 30% 偶聯(lián)劑:0.5 5% 分散劑:0.5 5%。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備導電聚苯醚合金的方法，其特征在于，將聚苯醚、尼龍樹月旨、加工助劑混合物加入到混合機中混合l(Tl5min，然后將混合料從雙螺桿擠出機主喂料口加入，將導電母?；驅щ娔噶Ｅc尼龍的混合物從側喂料口加入；擠出料條經(jīng)過切粒機切成顆粒；其中聚苯醚、尼龍樹 脂、加工助劑、導電母粒由以下組分按重量比配比: 聚苯醚樹脂:2(Γ60% ； 尼龍樹脂:1(Γ50% ； 導電母粒:5 50% ； 加工助劑:3 20%。
3.一種導電聚苯醚合金，其特征在于所述合金由以下組分按重量百分比組成: 聚苯醚樹脂:2(Γ60% ； 尼龍樹脂:10 70% ； 導電炭黑:Γ15%； 偶聯(lián)劑:0.2 2% 分散劑:0.3 2% 加工助劑:3 20%。
4.根據(jù)權利要求4所述的導電聚苯醚合金，其特征在于，所述聚苯醚樹脂的特征粘度在 0.35 0.65dL/g。
5.根據(jù)權利要求4所述導電聚苯醚合金，其特征在于，所述的導電炭黑平均粒徑小于IOOnm,表面積大于400m2/g,鄰苯二甲酸二丁酯吸附值大于150cm3/100g。
6.根據(jù)權利要求3所述導電聚苯醚合金，其特征在于，所述加工助劑包括相對于總量含量的0.5 10%相容劑、2 10%增韌劑、0.2 1%抗氧劑、0.3 2%潤滑劑。
7.根據(jù)權利要求6所述導電聚苯醚合金，其特征在于，所述的相容劑為聚苯醚接枝馬來酸酐、聚苯乙烯類熱塑性彈性體接枝馬來酸酐、聚苯乙烯接枝馬來酸酐中的一種或兩種及以上組成的復合物。
8.根據(jù)權利要求6所述導電聚苯醚合金，其特征在于，所述的增韌劑為SBS、SEBS,POE-g-MAH、EPDM-g-MAH中的一種或兩種及以上組成的復合物。
9.根據(jù)權利要求3所述導電聚苯醚合金，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-550或鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-311。
10.根據(jù)權利要求3所述導電聚苯醚合金，其特征在于，所述的分散劑為氧化聚乙烯蠟或乙撐雙硬 脂酰胺。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種導電聚苯醚合金及其制備方法，所述合金由以下組分組成聚苯醚樹脂，尼龍樹脂，導電炭黑，相容劑，增韌劑，偶聯(lián)劑，抗氧劑，潤滑劑，分散劑。該制備方法包括兩個步驟1.以尼龍為基體制備導電母粒；2.將聚苯醚、尼龍、導電母粒、相容劑、增韌劑等共混制備導電聚苯醚合金。本發(fā)明采用尼龍作為基體的第二樹脂組分，與常規(guī)的聚苯醚/聚苯乙烯合金相比，材料的耐熱性能更好，并且大大改善了耐油性和耐溶劑性。
文檔編號C08L71/12GK103087501SQ20131000735
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月9日 優(yōu)先權日2013年1月9日
發(fā)明者郝源增, 任萍, 郝建鑫, 黃澤賓 申請人:廣州聚賽龍新材料科技有限公司