CN102220026A

CN102220026A - 高熵合金粉末导电高分子复合材料及其制作方法

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Publication number: CN102220026A
Application number: CN2011100927076A
Authority: CN
Inventors: 黄元盛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2011-10-19

Abstract

本发明涉及一种高熵合金粉末导电高分子复合材料及其制作方法，采用多元高熵合金粉末导电填料与高分子聚合物材料配制，该导电填料为含有5至10种主要金属元素，且每一种主要金属元素在导电填料中的原子百分含量介于5％至30％之间，高分子聚合物材料选自天然橡胶或人工合成高分子聚合物材料。本发明具有稳定、耐氧化、成本低的优点。

Description

高熵合金粉末导电高分子复合材料及其制作方法

【技术领域】

本发明涉及一种导电高分子复合材料的制作方法，尤其是涉及一种高熵合金粉末与多种高分子聚合物材料混合熔融混炼而成的高熵合金粉末导电高分子复合材料及其制作方法。

【背景技术】

导电复合材料目前主要是指复合型导电高分子材料。长期以来，高分子材料通常是作为绝缘材料在电气工业、安装工程、通讯工程等方面广泛使用。但是由于材料的导电性能差，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及较低的表面电阻。

目前导电高分子复合材料是将玻璃镀银、铝镀银、银、石墨粉等导电颗粒均匀分布在高分子材料中，达到良好的导电性能。在军事和商业上都有应用。其主要作用是电磁屏蔽。产品可以模压或挤出成形，有片装或其他的冲切形状可供选择。银粉导电高分子复合材料导电性能好，但是银粉价格高，铜粉、铝粉等金属粉价格低，但是抗氧化性差。石墨粉稳定、价格低，所以在导电高分子复合材料中得到大量使用，但是其电阻率较大。廉价金属表面镀银可以降低导电填料的成本，但仍然是以某一元素为主的合金粉末。

高熵合金是无单一主元素的合金，由5至10种合金元素组成，每种元素的含量摩尔百分比在5％至35％之间。它是传统合金以外的新合金领域，在合金设计上有更大的自由度，由于多主元素的高熵效应，其相的种类反而趋向简单的固溶体，而很少形成金属间化合物；高熵合金常具有特殊的性质包括高硬度、耐腐蚀、耐高温氧化等。含Cr或Al的高熵合金具有高达1100℃的优异抗氧化性能。五元和六元高熵合金体积电阻率在105×10^-8至175×10^-8Ω·m之间。由于高熵合金的特殊性质，本发明把高熵合金粉末作为导电高分子复合材料的导电填料与高分子材料配制成导电高分子复合材料。

【发明内容】

本发明目的是提供一种稳定性好、性能优异、成本低的导电高分子复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高熵合金粉末导电高分子复合材料，包括高熵合金粉末导电填料和高分子聚合物材料。

所述高熵合金粉末导电填料采用多元高熵合金粉末，该导电填料所含有的主要金属元素包括铁、钴、镍、铬、铝、钛、钒、铜、锆、钼、锰。

所述高分子聚合物材料选自天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁晴橡胶、氢化丁晴橡胶、乙丙橡胶、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯、丁二烯-苯乙烯、丙烯酸-苯乙烯-丙烯睛、聚丙烯、氯化聚丙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸甲脂-苯乙烯、甲基丙烯酸甲脂-乙二烯、聚碳酸脂、聚甲醛、硝酸纤维素、醋酸纤维素、乙基纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇脂、聚四氟乙烯、聚全氟代乙丙烯、聚三氟氯乙烯、可溶性聚四氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚、四氟乙烯-六氯丙烯共聚、三氟氯乙烯-乙烯共聚、聚氟乙烯、聚砜、氯化聚醚、聚苯醚、聚芳脂、聚醚醚砜、聚亚胺、苯酚-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、三聚氰氨甲醛树脂、苯氨-甲醛树脂、环氧树脂、聚氨脂树脂、硅氧烷、醇酸树脂或烯丙基树脂。

所述高熵合金粉末导电填料的重量分数介于5％至90％之间。

所述高分子聚合物材料的重量分数介于10％至95％之间。

上述一种高熵合金粉末导电高分子复合材料的制作方法，把高熵合金粉末导电填料和高分子聚合物材料混合后，放进密炼机内混炼，造粒即成。

本发明的积极效果是：高熵合金粉末对高分子聚合物材料的湿润性极好，高熵合金粉末能稳定存在于高分子聚合物材料中而不被氧化，制得的高熵合金粉末导电高分子复合材料具有稳定、耐氧化、成本低的特点。

【具体实施方式】

实施例1：

按如下重量份数配方配制高熵合金粉末导电高分子复合材料：

Al_0.5CoCrCuFeNiTi高熵合金粉末 20

丁苯橡胶 80

制备方法：把Al_0.5CoCrCuFeNiTi高熵合金粉末和丁苯橡胶混合后，放进密炼机混炼，造粒即成。将所得样品在220℃条件下压成膜，采用四点探针法测量样品的电阻率。数值如表1所示。

实施例2至10：

重复实施例1的制造步骤，但将高熵合金粉末导电填料的组成元素和高分子聚合物材料改变如表一中导电高分子复合材料编号2至10所示的组成。电阻率测试方法同实施例1，数值如表1所示。

表一导电高分子复合材料组成(高熵合金粉末导电填料与高分子聚合物材料重量比为1∶4)

综上所述，高熵合金粉末是很好的导电填料，其与高分子聚合物材料具有极好的相容性。本发明的高熵合金粉末导电高分子复合材料具有稳定、成本低的特点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，举凡依本发明所作的各种修饰与变化，均为本发明所涵盖。

Claims

1.一种高熵合金粉末导电高分子复合材料，包括高熵合金粉末导电填料和高分子聚合物材料。

2.根据权利要求1所述的高熵合金粉末导电高分子复合材料，其特征是：所述高熵合金粉末导电填料采用多元高熵合金粉末，该导电填料所含有的主要金属元素包括铁、钴、镍、铬、铝、钛、钒、铜、锆、钼、锰。

3.根据权利要求1所述的高熵合金粉末导电高分子复合材料，其特征是：所述高分子聚合物材料选自天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁晴橡胶、氢化丁晴橡胶、乙丙橡胶、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯、丁二烯-苯乙烯、丙烯酸-苯乙烯-丙烯睛、聚丙烯、氯化聚丙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸甲脂-苯乙烯、甲基丙烯酸甲脂-乙二烯、聚碳酸脂、聚甲醛、硝酸纤维素、醋酸纤维素、乙基纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇脂、聚四氟乙烯、聚全氟代乙丙烯、聚三氟氯乙烯、可溶性聚四氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚、四氟乙烯-六氯丙烯共聚、三氟氯乙烯-乙烯共聚、聚氟乙烯、聚砜、氯化聚醚、聚苯醚、聚芳脂、聚醚醚砜、聚亚胺、苯酚-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、三聚氰氨甲醛树脂、苯氨-甲醛树脂、环氧树脂、聚氨脂树脂、硅氧烷、醇酸树脂或烯丙基树脂。

4.根据权利要求1所述的高熵合金粉末导电高分子复合材料，其特征是：所述高熵合金粉末导电填料的重量分数介于5％至90％之间。

5.根据权利要求1所述的高熵合金粉末导电高分子复合材料，其特征是：所述高分子聚合物材料的重量分数介于10％至95％之间。

6.根据权利要求1所述的高熵合金粉末导电高分子复合材料的制作方法，其特征是：把高熵合金粉末导电填料和高分子聚合物材料混合后，放进密炼机内混炼，造粒即成。