CN103937147A

CN103937147A - 一种导电聚甲醛及其制备方法

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Publication number: CN103937147A
Application number: CN201410195928.XA
Authority: CN
Inventors: 王玉庭; 邹全亮
Original assignee: Dongguan Decheng Plastic Technology Co Ltd
Current assignee: Dongguan Decheng Plastic Technology Co Ltd
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2014-07-23

Abstract

本发明公开了一种导电聚甲醛及其制备方法。所述导电聚甲醛按各组分占的质量百分比主要由如下材料制成：POM60～75％、LLDPE5～10％、PE-MAH2～8％、导电碳黑10～20％、表面活性剂2～5％、润滑剂0.5～2％以及抗氧剂0.3～0.5％。本发明通过采用LLDPE以及PE-MAH与POM混合，并配合其它的组分，得到了导电聚甲醛。所述导电聚甲醛具有优异的物理性能以及导电性能，可应用于耗散静电荷、静电喷涂、屏蔽电子元件及防止电磁波外泄等。

Description

一种导电聚甲醛及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种导电聚甲醛及其制备方法。

背景技术

聚甲醛(英文：polyformaldehyde)，是一种热塑性结晶聚合物。被誉为“超钢”或者“赛钢”，又称聚氧亚甲基，英文缩写为POM。通常甲醛聚合所得之聚合物，聚合度不高，且易受热解聚。

聚甲醛是一种表面光滑，有光泽的硬而致密的材料，淡黄或白色，可在-40～100℃温度范围内长期使用。它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越，又有良好的耐油，耐过氧化物性能。很不耐酸，不耐强碱和不耐太阳光紫外线的辐射。

聚甲醛材料作为一种工程塑料已得到广泛应用。聚甲醛(POM)具有优良的综合性能，其分子结构规整，结晶度较高，具有优异的强度和刚性，良好的耐磨性和自润滑性，可部分替代金属材料，因此广泛应用于汽车、纺织配件、电子电器、精密机械等领域。

导电POM可降低因摩擦静电对产品带来的损害，应用于耗散静电荷、静电喷涂、屏蔽电子元件及防止电磁波外泄等。

CN1389513公开了一种导电聚甲醛材料，由聚甲醛、炭黑和增塑剂按一定比例组合而成。该发明使普通的非导电聚甲醛材料增加导电性能，既保持原聚甲醛材料特有的物理性能，同时能作为导电材料得到进一步应用。该导电材料的应用，可使诸如打火机点火装置等电器产品构造简单化，从而扩大聚甲醛材料的应用范围。

但是，已有技术公开的导电聚甲醛材料的导电性能一般，无法满足日益增长的对导电性能的需求。

发明内容

针对已有技术的不足，本发明的目的在于提供一种导电聚甲醛，其具有优异的物理性能和导电性能。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种导电聚甲醛，其按各组分占的质量百分比主要由如下材料制成：

所述POM的质量百分比例如为61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％或74％。

所述LLDPE的质量百分比例如为5.3％、5.6％、5.9％、6.2％、6.5％、6.8％、7.1％、7.4％、7.7％、8％、8.3％、8.6％、8.9％、9.2％、9.5％或9.8％。

所述PE-MAH的质量百分比例如为2.3％、2.6％、2.9％、3.2％、3.5％、3.8％、4.1％、4.4％、4.7％、5％、5.3％、5.6％、5.9％、6.2％、6.5％、6.8％、7.1％、7.4％或7.7％。

在本发明中，LLDPE与PE-MAH主要起增韧作用，含量太高则所得制品刚性不足，太低则韧性不足。

所述导电碳黑的质量百分比例如为10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％、14.5％、15％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％、18％、18.5％、19％或19.5％。

所述表面活性剂的质量百分比例如为2.2％、2.4％、2.6％、2.8％、3％、3.2％、3.4％、3.6％、3.8％、4％、4.2％、4.4％、4.6％或4.8％。

所述润滑剂的质量百分比例如为0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％或1.9％。

所述抗氧剂的质量百分比例如为0.32％、0.34％、0.36％、0.38％、0.4％、0.42％、0.44％、0.46％或0.48％。

优选地，所述导电聚甲醛，其按各组分占的质量百分比主要由如下材料制成：

本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述导电聚甲醛不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。不管本发明所述导电聚甲醛包含哪些原料，所述各原料的质量百分比之和为100％。

所述POM为聚甲醛，选自台塑公司生产的FM090、日本三菱公司生产的F20、日本三菱公司生产的F25、日本旭化成公司生产的4010、日本旭化成公司生产的5010、上海蓝星化工生产的BS090、日本宝理公司生产的M90S、日本宝理公司生产的M90-44、日本东丽公司生产的S761或LG公司生产的N127中的任意一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如台塑公司生产的FM090和日本三菱公司生产的F20的混合物，日本三菱公司生产的F25和日本旭化成公司生产的4010的混合物，日本旭化成公司生产的5010、上海蓝星化工生产的BS090和日本宝理公司生产的M90S的混合物，日本宝理公司生产的M90-44、日本东丽公司生产的S761和LG公司生产的N127的混合物。

所述LLDPE为线性低密度聚乙烯，以低熔指或/和薄膜级LLDPE为宜，优选日本三井公司生产的2020L、日本三井公司生产的3021F、日本三井公司生产的3520F、日本三菱公司生产的3100H、美国陶氏公司生产的1220或美国陶氏公司生产的1221中的任意一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如日本三井公司生产的2020L和日本三井公司生产的3021F的混合物，日本三井公司生产的3520F和日本三菱公司生产的3100H的混合物，日本三菱公司生产的F30H、美国陶氏公司生产的1220和美国陶氏公司生产的1221的混合物。

所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐，接枝率在0.8～1.5％，例如0.85％、0.9％、0.95％、1％、1.05％、1.1％、1.15％、1.2％、1.25％、1.3％、1.35％、1.4％或1.45％，以1％为优选。

导电碳黑以高结构特导电碳黑为宜，优选卡博特导电碳黑BP2000、卡博特导电碳黑Vxc72R、卡博特导电碳黑Vxc72、科琴EC-300J或科琴EC-600JD中的任意一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如卡博特导电碳黑BP2000和卡博特导电碳黑Vxc72R的混合物，卡博特导电碳黑Vxc72和科琴EC-300J的混合物，科琴EC-600JD、卡博特导电碳黑BP2000和卡博特导电碳黑Vxc72R的混合物，卡博特导电碳黑Vxc72、科琴EC-300J和科琴EC-600JD的混合物。

优选地，所述表面活性剂为多功能偶联分散剂。

优选地，所述表面活性剂为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂中的任意一种和乙撑双硬脂酰胺(EBS)的混合物。

优选地，所述润滑剂可采用聚乙烯蜡或/和硬脂酸锌等。

优选地，所述聚乙烯蜡为科莱恩蜡粉PE520或/和Honeywell6A蜡。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂168或/和抗氧剂1010。

优选地，所述抗氧剂168和抗氧剂1010均独立地为巴斯夫公司生产。

本发明的目的之二在于提供一种如上所述的导电聚甲醛的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)导电碳黑预处理：将配方量的导电碳黑放入高混机中，在100℃下300r/min下预热10min，去除水分，然后加入配方量的表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，1500r/min下处理15-25min；

(2)将步骤(1)得到的导电碳黑与配方量的LLDPE和PE-MAH混合，然后采用密炼机密炼成型，然后采用单螺杆挤出机挤出造粒，制成半成品；

(3)将所得半成品与配方量的POM混合，采用双螺杆挤出机造粒，制成导电聚甲醛。

与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过采用LLDPE以及PE-MAH与POM混合，并配合其它的组分，得到了导电聚甲醛。所述导电聚甲醛具有优异的物理性能以及导电性能，可应用于耗散静电荷、静电喷涂、屏蔽电子元件及防止电磁波外泄等。所得制品的弯曲模量≥2000MPa，冲击强度≥7.0KJ/m2，随着导电炭黑含量的不同，其表面电阻或体积电阻在300Ω～10⁶Ω之间。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

所述POM选自台塑公司生产的FM090。

所述LLDPE为线性低密度聚乙烯，选自日本三井公司生产的2020L。

所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐，接枝率在0.8％。

所述导电碳黑为卡博特导电碳黑BP2000。

所述表面活性剂为多功能偶联分散剂。

所述润滑剂为硬脂酸锌。

所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010；所述抗氧剂168和抗氧剂1010均独立地为巴斯夫公司生产。

如上所述的导电聚甲醛的制备方法，所述方法包括如下步骤：

实施例2

所述POM为聚甲醛，选自台塑公司生产的FM090和日本三菱公司生产的F20的混合物。

所述LLDPE为线性低密度聚乙烯，选自日本三井公司生产的3021F、日本三井公司生产的3520F和日本三菱公司生产的3100H的混合物。

所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐，接枝率在1.5％。

导电碳黑为卡博特导电碳黑BP2000和卡博特导电碳黑Vxc72R的混合物。

所述表面活性剂为硅烷偶联剂和乙撑双硬脂酰胺的混合物。

所述润滑剂为科莱恩蜡粉PE520。

实施例3

所述POM选自日本旭化成公司生产的4010、日本旭化成公司生产的5010、上海蓝星化工生产的BS090和日本宝理公司生产的M90S的混合物。

所述LLDPE为线性低密度聚乙烯，选自日本三井公司生产的3520F、日本三菱公司生产的3100H、日本三菱公司生产的F30H和美国陶氏公司生产的1220的混合物。

所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐，接枝率1％。

导电碳黑为卡博特导电碳黑BP2000、卡博特导电碳黑Vxc72R、卡博特导电碳黑Vxc72和科琴EC-300J的混合物。

所述表面活性剂为铝酸酯偶联剂和乙撑双硬脂酰胺(EBS)的混合物。

所述润滑剂为科莱恩蜡粉PE520和Honeywell6A蜡。

所述抗氧剂为抗氧剂168或/和抗氧剂1010；所述抗氧剂168和抗氧剂1010均独立地为巴斯夫公司生产。

实施例4

所述POM选自日本旭化成公司生产的4010、日本旭化成公司生产的5010和上海蓝星化工生产的BS090的混合物。

所述LLDPE选自日本三井公司生产的2020L、日本三井公司生产的3021F和日本三井公司生产的3520F的混合物。

所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐，接枝率在1.2％。

导电碳黑为卡博特导电碳黑Vxc72、科琴EC-300J和科琴EC-600JD的混合物。

所述润滑剂为Honeywell6A蜡。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细组成和方法，但本发明并不局限于上述详细组成和方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细组成和方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体原料的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种导电聚甲醛，其特征在于，其按各组分占的质量百分比主要由如下材料制成：

2.如权利要求1所述的导电聚甲醛，其特征在于，其按各组分占的质量百分比主要由如下材料制成：

3.如权利要求1或2所述的导电聚甲醛，其特征在于，其按各组分占的质量百分比主要由如下材料制成：

4.如权利要求1-3之一所述的导电聚甲醛，其特征在于，所述POM选自台塑公司生产的FM090、日本三菱公司生产的F20、日本三菱公司生产的F25、日本旭化成公司生产的4010、日本旭化成公司生产的5010、上海蓝星化工生产的BS090、日本宝理公司生产的M90S、日本宝理公司生产的M90-44、日本东丽公司生产的S761或LG公司生产的N127中的任意一种或者至少两种的混合物；

优选地，所述LLDPE为低熔指或/和薄膜级LLDPE，优选日本三井公司生产的2020L、日本三井公司生产的3021F、日本三井公司生产的3520F、日本三菱公司生产的3100H、美国陶氏公司生产的1220或美国陶氏公司生产的1221中的任意一种或者至少两种的混合物。

5.如权利要求1-4之一所述的导电聚甲醛，其特征在于，所述PE-MAH接枝率在0.8～1.5％，优选1％；

优选地，所述导电碳黑为高结构特导电碳黑，优选卡博特导电碳黑BP2000、卡博特导电碳黑Vxc72R、卡博特导电碳黑Vxc72、科琴EC-300J或科琴EC-600JD中的任意一种或者至少两种的混合物。

6.如权利要求1-5之一所述的导电聚甲醛，其特征在于，所述表面活性剂为多功能偶联分散剂。

7.如权利要求1-5之一所述的导电聚甲醛，其特征在于，所述表面活性剂为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂中的任意一种和乙撑双硬脂酰胺的混合物。

8.如权利要求1-7之一所述的导电聚甲醛，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡或/和硬脂酸锌；

优选地，所述聚乙烯蜡为科莱恩蜡粉PE520或/和Honeywell6A蜡。

9.如权利要求1-8之一所述的导电聚甲醛，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂168或/和抗氧剂1010；

10.一种如权利要求1-9之一所述的导电聚甲醛的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：