CN101845167A - 一种具有导电性的预浸渍材料及其制备方法 - Google Patents
一种具有导电性的预浸渍材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101845167A CN101845167A CN 201010176189 CN201010176189A CN101845167A CN 101845167 A CN101845167 A CN 101845167A CN 201010176189 CN201010176189 CN 201010176189 CN 201010176189 A CN201010176189 A CN 201010176189A CN 101845167 A CN101845167 A CN 101845167A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blend
- conductive filler
- polymeric matrix
- glass fiber
- woven cloth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 12
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 9
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 6
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 6
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 5
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 2
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 claims description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 19
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 6
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开的具有导电性的预浸渍材料由玻璃纤维编织布及导电填料与聚合物基体共混物组成，玻璃纤维编织布的质量分数为6-95％，导电填料与聚合物基体共混物的质量分数为5-94％，上述组分质量分数之和为100％，其中，导电填料与聚合物基体共混物中，导电填料的质量分数为4-80％，聚合物基体的质量分数为20-96％；采用将导电填料与聚合物基体共混物熔融浸渍到玻璃纤维编织布上。本发明的预浸渍材料在保证了材料导电性的同时，还赋予材料优异的柔韧性，当材料通过外加热或通电后自加热，温度高于聚合物基体熔融温度时仍能够保持良好的强度和柔韧性。可以应用于制备高温加热带、电阻焊接加热单元等众多领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有导电性的预浸渍材料及其制备方法。
背景技术
聚合物基导电复合材料是一类将导电填料(如炭黑、碳纤维、金属类粉末及金属类纤维等)以一定的方式和加工工艺填充到聚合物基体中而制成的一种功能复合材料。这种材料具有导电性，但是强度不高并且柔韧性较差，特别是当材料通过外加热或通电后自加热，温度高于聚合物基体熔融温度时，材料会发生熔断破坏，从而限制了此类材料的应用范围。因此，将导电填料与聚合物基体共混物熔融预浸渍到玻璃纤维编织物上，以玻璃纤维编织物作为载体，得到预浸渍材料，在保证了材料导电性的同时，还可以大幅提高材料的强度并赋予材料优异的柔韧性。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有导电性的预浸渍材料。该预浸渍材料具有导电性，当材料通过外加热或通电后自加热，温度高于聚合物基体熔融温度时仍能保持良好的强度和柔韧性。
本发明的具有导电性的预浸渍材料，由玻璃纤维编织布及导电填料与聚合物基体共混物组成，玻璃纤维编织布的质量分数为6-95％，导电填料与聚合物基体共混物的质量分数为5-94％，上述组分质量分数之和为100％，其中，导电填料与聚合物基体共混物中，导电填料的质量分数为4-80％，聚合物基体的质量分数为20-96％；采用将导电填料与聚合物基体的混炼物熔融浸渍到玻璃纤维编织布上。
上述的导电填料为炭黑、碳纤维、金属类粉末及金属类纤维中的一种或多种混合。聚合物基体选自聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、尼龙、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或多种混合。
制备具有导电性的预浸渍材料的方法，其步骤如下：
1)将聚合物基体与导电填料进行混炼，混炼温度为100℃～260℃，混炼时间为3min～60min，转速为10r/min～120r/min；
2)将共混物置于浸胶槽中，100℃～260℃下至共混物完全熔融；
3)将玻璃纤维编织布浸入上述共混物熔体中，浸入时间为1s～100min；
4)在100℃～260℃下，将预浸渍有共混物的玻璃纤维编织布压平，冷却至室温即可。
本发明的有益效果在于：本发明通过把导电填料与聚合物基体的共混物熔融预浸渍到玻璃纤维编织布上，在保证了材料导电性的同时，还赋予材料优异的柔韧性。另外，当材料通过外加热或通电后自加热，温度高于聚合物基体熔融温度时，由于导电填料与聚合物基体共混物能够良好的附着在玻璃纤维编织布上，因此材料可以持续使用而不发生熔断破坏。可以应用于制备高温加热带、电阻焊接加热单元等众多领域。
具体实施方式
实施例1
将84％质量分数的高密度聚乙烯(5000s，扬子石化)和16％质量分数的炭黑(Ketjen Black EC 600-JD)投入密炼机，在160℃下混炼10min，混炼头转速40r/min。然后将炭黑与高密度聚乙烯的共混物置于浸胶槽中，160℃下至共混物完全熔融，再将玻璃纤维编织布(E型，厚度0.01mm)浸入此共混物熔体中10min。在160℃下将预浸渍有共混物的玻璃纤维编织布在平板硫化机中压平，自然冷却至室温即得到测试样品，其中玻璃纤维编织布的质量分数为54％。样品在室温下放置24h后测试室温电阻率(ρ0)，并观察室温下样品是否可以折断和自发热温度为160℃时样品是否熔断，结果见表1。
比较例1
将84％质量分数的高密度聚乙烯(5000s，扬子石化)和16％质量分数的炭黑(Ketjen Black EC 600-JD)投入密炼机，在160℃下混炼10min，混炼头转速40r/min。在160℃下平板硫化机中压平，自然冷却至室温即得到测试样品。样品在室温下放置24h后测试室温电阻率(ρ0)，并观察室温下样品是否可以折断和自发热温度为160℃时样品是否熔断，结果见表1。
表1
| 试样 | ρ0(Ω2·cm) | 是否折断 | 是否熔断 |
| 比较例1 | 1.1 | 是 | 是 |
| 实施例1 | 1.7 | 否 | 否 |
实施例2
将92％质量分数的聚丙烯(T300，扬子石化)和8％质量分数的炭黑(KetjenBlack EC 600-JD)投入密炼机在190℃下混炼10min，混炼头转速40r/min。再将炭黑与聚丙烯的共混物置于浸胶槽中，190℃下至共混物完全熔融，将玻璃纤维编织布(E型，厚度0.01mm)浸入此共混物熔体中10min。在190℃下将预浸渍有共混物的玻璃纤维编织布在平板硫化机中压平，自然冷却至室温即得到测试样品，其中玻璃纤维编织布的质量分数为29％。样品在室温下放置24h后测试室温电阻率(ρ0)，并观察室温下样品是否可以折断和自发热温度为200℃时样品是否熔断，结果见表2。
比较例2
将92％质量分数的聚丙烯(T300，扬子石化)和8％质量分数的炭黑(KetjenBlack EC 600-JD)投入密炼机在190℃下混炼10min，混炼头转速40r/min。在190℃下平板硫化机中压平，自然冷却至室温即得到测试样品。样品在室温下放置24h后测试室温电阻率(ρ0)，并观察室温下样品是否可以折断和自发热温度为200℃时样品是否熔断，结果见表2。
表2
| 试样 | ρ0(Ω·cm) | 是否折断 | 是否熔断 |
| 比较例2 | 7.4 | 是 | 是 |
| 实施例2 | 10.3 | 否 | 否 |
实施例3
将82％质量分数的聚丙烯(T300，扬子石化)和18％质量分数的碳纤维(T300，日本东丽公司)投入密炼机在190℃下混炼10min，混炼头转速40r/min。再将碳纤维与聚丙烯的共混物置于浸胶槽中，190℃下至共混物完全熔融，将玻璃纤维编织布(E型，厚度0.01mm)浸入此共混物熔体中10min。在190℃下将预浸渍有共混物的玻璃纤维编织布在平板硫化机中压平，自然冷却至室温即得到测试样品，其中玻璃纤维编织布的质量分数为63％。样品在室温下放置24h后测试室温电阻率(ρ0)，并观察室温下样品是否可以折断和外加热温度为200℃时样品是否熔断，结果见表1。
比较例3
将82％质量分数的聚丙烯(T300，扬子石化)和18％质量分数的碳纤维(T300，日本东丽公司)投入密炼机在190℃下混炼10min，混炼头转速40r/min。在190℃下平板硫化机中压平，自然冷却至室温即得到测试样品。样品在室温下放置24h后测试室温电阻率(ρ0)，并观察室温下样品是否可以折断和外加热温度为200℃时样品是否熔断，结果见表1。
表3
| 试样 | ρ0(Ω·cm) | 是否折断 | 是否熔断 |
| 比较例3 | 16.6 | 是 | 是 |
| 实施例3 | 17.8 | 否 | 否 |
上述实例表明，采用本发明在保证了材料导电性的同时，还赋予材料优异的柔韧性，并且当材料通过外加热或通电后自加热，温度高于聚合物基体熔融温度时，材料可以保持一定的强度，能够持续使用而不发生熔断破坏。
Claims (4)
1.一种具有导电性的预浸渍材料，其特征在于：由玻璃纤维编织布及导电填料与聚合物基体共混物组成，玻璃纤维编织布的质量分数为6-95％，导电填料与聚合物基体共混物的质量分数为5-94％，上述组分质量分数之和为100％，其中，导电填料与聚合物基体共混物中，导电填料的质量分数为4-80％，聚合物基体的质量分数为20-96％；采用将导电填料与聚合物基体共混物熔融浸渍到玻璃纤维编织布上。
2.根据权利要求1所述的具有导电性的预浸渍材料，其特征在于：所述的导电填料为炭黑、碳纤维、金属类粉末和金属类纤维中的一种或多种混合。
3.根据权利要求1所述的具有导电性的预浸渍材料，其特征在于：所述的聚合物基体选自聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、尼龙、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或多种混合。
4.制备权利要求1所述的具有导电性的预浸渍材料的方法，其步骤如下：
1)将聚合物基体与导电填料进行混炼，混炼温度为100℃～260℃，混炼时间为3min～60min，转速为10r/min～120r/min；
2)将共混物置于浸胶槽中，100℃～260℃下至共混物完全熔融；
3)将玻璃纤维编织布浸入上述共混物熔体中，浸入时间为1s～100min；
4)在100℃～260℃下，将预浸渍有共混物的玻璃纤维编织布压平，再冷却至室温即可。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101761891A CN101845167B (zh) | 2010-05-18 | 2010-05-18 | 一种具有导电性的预浸渍材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101761891A CN101845167B (zh) | 2010-05-18 | 2010-05-18 | 一种具有导电性的预浸渍材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101845167A true CN101845167A (zh) | 2010-09-29 |
| CN101845167B CN101845167B (zh) | 2012-05-02 |
Family
ID=42769993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010101761891A Expired - Fee Related CN101845167B (zh) | 2010-05-18 | 2010-05-18 | 一种具有导电性的预浸渍材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101845167B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102936370A (zh) * | 2011-08-15 | 2013-02-20 | 辽宁辽杰科技有限公司 | 一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带及其制备方法 |
| CN105778494A (zh) * | 2016-03-08 | 2016-07-20 | 苏州珍展科技材料有限公司 | 一种尼龙-碳纤维复合材料的制备方法 |
| CN106317618A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-11 | 上海闵轩钢结构工程有限公司 | 一种新型的电阻焊接加热单元及其制备方法 |
| CN116444988A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-07-18 | 长三角碳纤维及复合材料技术创新中心 | 一种淤浆浸渍的导电复合材料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2175998Y (zh) * | 1993-10-19 | 1994-08-31 | 沈阳第三机床厂一分厂 | 电热布 |
| JP2004047450A (ja) * | 2002-05-20 | 2004-02-12 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | プロトン伝導性膜用補強材およびそれを用いたプロトン伝導性膜、ならびにそれを用いた燃料電池 |
| CN101516144A (zh) * | 2009-03-04 | 2009-08-26 | 杨峰 | 一种网状低温电热材料的制作方法 |
-
2010
- 2010-05-18 CN CN2010101761891A patent/CN101845167B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2175998Y (zh) * | 1993-10-19 | 1994-08-31 | 沈阳第三机床厂一分厂 | 电热布 |
| JP2004047450A (ja) * | 2002-05-20 | 2004-02-12 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | プロトン伝導性膜用補強材およびそれを用いたプロトン伝導性膜、ならびにそれを用いた燃料電池 |
| CN101516144A (zh) * | 2009-03-04 | 2009-08-26 | 杨峰 | 一种网状低温电热材料的制作方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《第十五届全国复合材料学术会议论文集（上册）》 20080724 杨涛等 窄带预浸料制备工艺及装备技术研究 第475页左栏第1-2部分、图1 1-4 , 2 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102936370A (zh) * | 2011-08-15 | 2013-02-20 | 辽宁辽杰科技有限公司 | 一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带及其制备方法 |
| CN102936370B (zh) * | 2011-08-15 | 2016-07-27 | 辽宁辽杰科技有限公司 | 一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带及其制备方法 |
| CN105778494A (zh) * | 2016-03-08 | 2016-07-20 | 苏州珍展科技材料有限公司 | 一种尼龙-碳纤维复合材料的制备方法 |
| CN106317618A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-11 | 上海闵轩钢结构工程有限公司 | 一种新型的电阻焊接加热单元及其制备方法 |
| CN116444988A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-07-18 | 长三角碳纤维及复合材料技术创新中心 | 一种淤浆浸渍的导电复合材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101845167B (zh) | 2012-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101845167B (zh) | 一种具有导电性的预浸渍材料及其制备方法 | |
| CN102781667B (zh) | 叠层多孔膜、非水电解质二次电池用隔板、以及非水电解质二次电池 | |
| CN104466064B (zh) | 一种电池隔膜的制备方法 | |
| CN102883885B (zh) | 叠层多孔膜、非水电解质二次电池用隔板、以及非水电解质二次电池 | |
| CN103717390B (zh) | 叠层多孔膜、非水电解质二次电池用隔板、以及非水电解质二次电池 | |
| CN105038142B (zh) | 一种酚醛环氧树脂热熔预浸料制备方法 | |
| CN102712185A (zh) | 叠层多孔膜、电池用隔板及电池 | |
| CN103588983B (zh) | 一种柔性高分子ptc材料的制备方法 | |
| CN102015083A (zh) | 具有高温热稳定性多孔层的微孔聚烯烃复合膜 | |
| CN105647249B (zh) | 一种离子诱导组装石墨烯涂层的方法 | |
| CN106120012B (zh) | 一种自发热聚酯纤维及其制备方法 | |
| CN101384429A (zh) | 聚烯烃微多孔膜 | |
| CN107936784A (zh) | 一种具有排异静电效果的粉末涂料及其制备方法 | |
| CN104497394A (zh) | 具有负温度系数效应的聚合物基温敏电阻材料及其制备方法 | |
| CN101928422A (zh) | 一种聚合物基导电发热复合膜材料的制备方法 | |
| CN106009144A (zh) | 一种高导热聚烯烃树脂基复合材料及其制备方法 | |
| CN109294238A (zh) | 一种轻质高弹耐烧蚀隔热材料及其制备方法 | |
| US20150176199A1 (en) | Method for manufacturing an element of composite material comprising a non- crimp fabric and polyetherimide (pei) and an element of composite material obtained therewith | |
| CN102558638A (zh) | 一种正温度系数材料及制备方法和含该材料的热敏电阻 | |
| CN104066887B (zh) | 纤维素基电绝缘材料 | |
| CN101935418A (zh) | 正温度系数材料及其制备方法及含该材料的热敏电阻及其制备方法 | |
| US9816205B2 (en) | Method to manufacture composite fibers of rice husk and charcoal | |
| CN102050977A (zh) | 正温度系数材料及其制备方法及含该材料的热敏电阻及其制备方法 | |
| Yue et al. | Enhanced reproducibility of positive temperature coefficient effect of TPO/HDPE blends via elastic crosslinking | |
| KR101993883B1 (ko) | 탄소나노튜브를 갖는 실리콘 복합소재, 탄소나노튜브를 활용한 무금속 실리콘 복합소재의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120502 Termination date: 20160518 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |