CN101407632A - 一种导电、抗静电尼龙 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电、抗静电尼龙，其以聚酰胺树脂为基础原料，通过加入纳米无机填充材料、导电炭黑、润滑剂、表面处理剂和抗氧剂等组分，各组分的重量份数比为：聚酰胺树脂为60～98份；纳米无机填充材料为1～15份；导电炭黑为5～30份；润滑剂为0.1～1.0份；表面处理剂为0.1～1.0份；抗氧剂为0.1～0.5份；本发明采用在聚酰胺树脂内加入导电炭黑以改善了材料的导电效果，另外，在保证同样的导电、抗静电的前提下，降低炭黑用量，有效的提高了材料的性价比；并且有效改善炭黑的分散，降低了塑料的“渗滤阈值”，而且纳米材料添加到尼龙中有成核剂的作用，对基体树脂有明显的增强、增韧效果，提高了产品的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电工程塑料，特别是一种导电、抗静电尼龙。
背景技术
工程塑料作为聚合高分子材料的一种，本身具有聚合度高，分子极性差的特点，一般工程塑料的表面电阻率都大于1012Ω，在现代工业生产及日常生活中，静电危害往往造成重大损失和灾难，导电、抗静电塑料就是有效防止聚合物表面产生静电，预防安全事故的发生。
复合型导电高分子材料的分类有很多种，根据电阻值的不同可分为：半导电体、除静电体、导电体、高导电体；根据导电填料的不同可分为：抗静电剂系、碳系、金属系等；根据树脂的形态不同可分为：导电塑料、导电橡胶、导电涂料、导电胶粘剂、导电薄膜等；还可根据其功能不同分为：防静电材料、除静电材料、电极材料、发热体材料、电磁波屏蔽材料。
炭黑填充是目前生产导电塑料的主要改性方法，炭黑填充型导电聚合物之所以被广泛采用，其一是因为导电炭黑价格较为低廉；其二是因为炭黑能根据不同的导电性需求有较大的选择余地，它的制成品的电阻值可在10-1010Ω之间的宽广范围内变化；其三是导电性持久、稳定；因此是理想的抗静电材料。但是它的制成品仅限于黑色，比表面积大，易团聚。对材料性能影响较大，对生产工艺要求高。如何改善炭黑在塑料基材中的分散，降低“渗滤阈值”是做导电塑料的关键技术。
目前在使用炭黑做导电塑料的过程中，主要采用导电炭黑和金属粉末、碳纤维等进行复合，但金属粉末对材料综合性能影响大，价格昂贵；碳纤维价格高，量产少，市场化困难。所以采用导电炭黑和金属粉末、碳纤维复合制备导电塑料的市场竞争力差。纳米无机材料经过近10年的发展，技术日趋成熟，原材料广泛，处理工艺简单，和炭黑有较好的协效作用，产品的市场竞争力远远大于金属粉末和碳纤维复合材料。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种导电、抗静电尼龙。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种导电、抗静电尼龙，其以聚酰胺树脂为基础原料，通过加入纳米无机填充材料、导电炭黑 润滑剂、表面处理剂和抗氧剂等组分，各组分的重量份数比为：聚酰胺树脂为60～98份；纳米无机填充材料为1～15份；导电炭黑为5～30份；润滑剂为0.1～1.0份；表面处理剂为0.1～1.0份；抗氧剂为0.1～0.5份。
本发明的有益效果是：本发明采用在聚酰胺树脂内加入导电炭黑以改善了材料的导电效果，另外，纳米无机材料的加入是利用纳米材料的量子隧道效应，和炭黑结合，有明显的协同效应，在保证同样的导电、抗静电的前提下，降低炭黑用量，有效的提高了材料的性价比；并且纳米无机刚性粒子的加入，增大了在双螺杆挤出的过程中的体系摩擦系数，有效改善炭黑的分散，降低了塑料的“渗滤阈值”，而且纳米材料添加到尼龙中有成核剂的作用，对基体树脂有明显的增强、增韧效果，提高了产品的综合性能。
具体实施方式
一种导电、抗静电尼龙，其以聚酰胺树脂为基础原料，通过加入纳米无机填充材料、导电炭黑、润滑剂、表面处理剂和抗氧剂等组分，各组分的重量份数比为：聚酰胺树脂为60～98份；纳米无机填充材料为1～15份；导电炭黑为5～30份；润滑剂为0.1～1.0份；表面处理剂为0.1～1.0份；抗氧剂为0.1～0.5份。
本发明各组分的重量份数最佳比值为：聚酰胺树脂为80份；纳米无机填充材料为10份；导电炭黑为10份；润滑剂为0.5份；表面处理剂为0.5份；抗氧剂为0.2份。本发明采用的纳米无机填充材料为纳米蒙脱土、纳米高岭土和纳米云母粉等；所述的导电炭黑为乙炔碳黑、石墨碳黑、超导碳黑等；所述的润滑剂可以是：脂肪族化合物、酰胺类、石蜡及烃类等，如：硬脂酸钙、油酸酰胺、石蜡；所述的表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂。
本产品制作时，首先将导电炭黑和表面处理剂放入搅拌机，搅拌均匀后加入纳米无机填充材料升温搅拌，搅拌后加入润滑剂和抗氧剂低速搅拌，同时打开搅拌机的冷却水进行冷却，冷却后即为导电母料，接着按照比例称量导电母料和聚酰胺树脂低速搅拌，最后在双螺杆挤出机中挤出造粒后经过冷却、切粒、干燥即可。
本发明采用在聚酰胺树脂内加入导电炭黑以改善了材料的导电效果，另外，纳米无机材料的加入是利用纳米材料的量子隧道效应，和炭黑结合，有明显的协同效应，在保证同样的导电、抗静电的前提下，降低炭黑用量，有效的提高了材料的性价比；并且纳米无机刚性粒子的加入，增大了在双螺杆挤出的过程中的体系摩擦系数，有效改善炭黑的分散，降低了塑料的“渗滤阈值”，而且纳米材料添加到尼龙中有成核剂的作用，对基体树脂有明显的增强、增韧效果，提高了产品的综合性能。
本发明相比原聚酰胺树脂具有了表面电阻率低，拉伸强度≥70Mpa，弯曲强度≥100Mpa，弯曲模量≥4000Mpa，简支梁缺口冲击强度≥10Kj/m2。既提高聚酰胺树脂的基本性能，又赋予了产品的导电、抗静电的功效，拓宽产品的应用领域。
Claims (6)
1.一种导电、抗静电尼龙，其特征在于：以聚酰胺树脂为基础原料，通过加入纳米无机填充材料、导电炭黑、润滑剂、表面处理剂和抗氧剂等组分，各组分的重量份数比为：聚酰胺树脂为60～98份；纳米无机填充材料为1～15份；导电炭黑为5～30份；润滑剂为0.1～1.0份；表面处理剂为0.1～1.0份；抗氧剂为0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种导电、抗静电尼龙，其特征在于：各组分的重量份数比为：聚酰胺树脂为80份；纳米无机填充材料为10份；导电炭黑为10份；润滑剂为0.5份；表面处理剂为0.5份；抗氧剂为0.2份。
3.根据权利要求1所述的一种导电、抗静电尼龙，其特征在于：所述的纳米无机填充材料为纳米蒙脱土。
4.根据权利要求1所述的一种导电、抗静电尼龙，其特征在于：所述的导电炭黑为石墨碳黑。
5.根据权利要求1所述的一种导电、抗静电尼龙，其特征在于：所述的润滑剂为石蜡。
6.根据权利要求1所述的一种导电、抗静电尼龙，其特征在于：所述的表面处理剂为硅烷偶联剂。
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