CN103937191B

CN103937191B - 一种导电聚碳酸酯及其制备方法

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Publication number: CN103937191B
Application number: CN201410195929.4A
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: 2015-12-30
Anticipated expiration: 2034-05-09
Also published as: CN103937191A

Abstract

本发明公开了一种导电聚碳酸酯及其制备方法。所述导电聚碳酸酯按各组分占的质量百分比主要由如下材料制成：PC60～70％、LLDPE2～5％、PE-MAH2～8％、EMA3～8％、YTPA-5112～5％、导电炭黑15～20％、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、PE-MAH以及EMA与PC混合，并配合其它的组分，得到了导电聚碳酸酯。所述导电聚碳酸酯具有优异的物理性能以及导电性能，可作为抗静电和抗电磁辐射材料应用。

Description

一种导电聚碳酸酯及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种导电聚碳酸酯及其制备方法。

背景技术

导电塑料具有普通塑料的优点(质量轻、价格低、耐腐蚀、易成型等)，同时拥有类金属的导电特性，是一种理想的抗静电、电磁屏蔽材料。

聚碳酸酯由于其性能优良而被广泛应用于生产和生活中，是全球消费量最高的工程塑料之一，因此改善PC的导电性能意义非常巨大。

CN102532839A公开了一种高性能导电聚碳酸酯材料及其制备方法。该发明公开的聚碳酸酯材料包括以下组分和重量百分含量：聚碳酸酯70-95％、碳钠米管1％-20％、增韧剂3％-10％、润滑剂0.1％-0.5％和抗氧剂0.1％-0.8％。该材料的制备方法包括以下步骤：将70％-95％聚碳酸酯，1％-20％碳钠米管，3％-10％增韧剂，0.1％-0.5％润滑剂以及0.1％-0.8％抗氧剂混合均匀；将得到的混合物放入高混机中混合5-8分钟；经挤出机进行熔融共混挤出、牵引、造粒，注塑成型。该发明材料使用碳钠米管，由于碳纳米管的高结构性赋予了聚碳酸酯的较高的弯曲模量、拉伸强度和冲击强度并优异的导电性能，其表面电阻可达10⁴Ω，可制作具有防静电、防电磁干扰和无尘要求的电子设备、仪器、仪表的外壳材料。

已有技术公开的导电聚碳酸酯的导电性能较差，而且其物理性能也较低，无法满足实际需求。

发明内容

针对已有技术的问题，本发明的目的之一在于提供一种导电聚碳酸酯，其具有优异的导电性能和物理性能，其按各组分占的质量百分比主要由如下材料制成：

所述PC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PE-MAH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％、4.8％、5.2％、5.4％、5.6％、5.8％、6％、6.2％、6.4％、6.6％、6.8％、7％、7.2％、7.4％、7.6％或7.8％。

所述EMA的质量百分比例如为3.2％、3.4％、3.6％、3.8％、4％、4.2％、4.4％、4.6％、4.8％、5％、5.2％、5.4％、5.6％、5.8％、6％、6.2％、6.4％、6.6％、6.8％、7％、7.2％、7.4％、7.6％或7.8％。

所述YTPA-511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％。

LLDPE、PE-MAH、EMA和YTPA-511均为增韧剂，选择上述含量是为了增韧的同时还能保证产品的刚性。

所述导电碳黑的质量百分比例如为15.3％、15.6％、15.9％、16.2％、16.5％、16.8％、17.1％、17.4％、17.7％、18％、18.3％、18.6％、18.9％、19.2％、19.5％或19.8％。

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，所述导电聚碳酸酯，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碳酸酯不同的特性。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碳酸酯包含哪些原料，所述各原料的质量百分比之和为100％。

所述PC为聚碳酸酯，以中粘度聚碳酸酯为宜，优选德国拜耳生产的2605、德国拜耳生产的2607、德国拜耳生产的2808、美国陶氏生产的600、美国陶氏生产的603、LG公司生产的1302-10、LG公司生产的1302-05、三菱公司生产的S-2000V或三菱公司生产的S-3000V中的任意一种或者至少两种的混合物。

所述LLDPE为线性低密度聚乙烯，以低熔指LLDPE或/和薄膜级LLDPE为宜，优选日本三井生产的2020L、日本三井生产的3021F、日本三井生产的3520F、日本三菱生产的3100H、日本三菱生产的F30H、美国陶氏生产的1220或美国陶氏生产的1221中的任意一种或者至少两种的混合物。

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。

所述EMA为乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，优选杜邦生产的1209或/和埃克森美孚生产的TC020。

所述YTPA-511作为PC增韧剂使用，由广州源泰合成材料有限公司提供。

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。

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。

本发明的目的之二在于提供一种如上所述的导电聚碳酸酯的制备方法，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加入高混机中，在100℃，300r/min下预热，以去除水分，然后加入配方量的表面活性剂、润滑剂与抗氧剂，在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、PE-MAH以及EMA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PC和YTPA-511混合，采用双螺杆挤出机造粒，制成导电聚碳酸酯。

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、PE-MAH、YTPA-511、以及EMA与PC混合，并配合其它的组分，得到了导电聚碳酸酯。所述导电聚碳酸酯具有优异的物理性能以及导电性能，可制作具有防静电、防电磁干扰和无尘要求的电子设备、仪器、仪表的外壳材料。该产品的表面电阻或体积电阻≤10⁴Ω，拉伸强度≥50MPa，弯曲强度≥90MPa，弯曲模量≥2700MPa。

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

一种导电聚碳酸酯，其按各组分占的质量百分比主要由如下材料制成：

所述PC为德国拜耳生产的2605。

所述LLDPE为日本三井生产的2020L。

所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐，接枝率在0.8％。

所述EMA为杜邦生产的1209。

所述YTPA-511由广州源泰合成材料有限公司生产。

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。

所述润滑剂为科莱恩蜡粉PE520。

所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010。

如上所述的导电聚碳酸酯的制备方法，所述方法包括如下步骤：

实施例2

所述PC为德国拜耳生产的2605、德国拜耳生产的2607和德国拜耳生产的2808的混合物。

所述LLDPE为日本三井生产的2020L、日本三井生产的3021F、日本三井生产的3520F和日本三菱生产的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％。

所述EMA为杜邦生产的1209和埃克森美孚生产的TC020的混合物。

所述YTPA-511由广州源泰合成材料有限公司生产。

导电碳黑为卡博特导电碳黑BP2000、卡博特导电碳黑Vxc72R和卡博特导电碳黑Vxc72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(EBS)的混合物。

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。

实施例3

所述PC为美国陶氏生产的600和美国陶氏生产的603的混合物。

所述LLDPE为日本三菱生产的3100H和日本三菱生产的F30H的混合物。

所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐，接枝率在1％。

所述EMA为杜邦生产的1209和埃克森美孚生产的TC020的混合物。

所述YTPA-511由广州源泰合成材料有限公司生产。

导电碳黑为科琴EC-300J和科琴EC-600JD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和硬脂酸锌等。

所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010。

实施例4

所述PC为LG公司生产的1302-10、LG公司生产的1302-05和三菱公司生产的S-2000V的混合物。

所述LLDPE为美国陶氏生产的1220和美国陶氏生产的1221的混合物。

所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐，接枝率在1.2％。

所述EMA为杜邦生产的1209。

所述YTPA-511由广州源泰合成材料有限公司生产。

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。

所述表面活性剂为多功能偶联分散剂。

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和抗氧剂1010。

实施例5

所述PC为美国陶氏生产的600和美国陶氏生产的603的混合物。

所述LLDPE为美国陶氏生产的1220和美国陶氏生产的混合物。

所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐，接枝率在0.9％。

所述EMA为埃克森美孚生产的TC020。

所述YTPA-511由广州源泰合成材料有限公司生产。

导电碳黑为科琴EC-300J。

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。

实施例6

所述PC为美国陶氏生产的600和美国陶氏生产的603的混合物。

所述LLDPE为美国陶氏生产的1220和美国陶氏生产的混合物。

所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐，接枝率在0.9％。

所述EMA为埃克森美孚生产的TC020。

所述YTPA-511由广州源泰合成材料有限公司生产。

导电碳黑为科琴EC-300J。

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。

实施例7

所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐，接枝率在1.2％。

所述EMA为杜邦生产的1209。

所述YTPA-511由广州源泰合成材料有限公司生产。

所述表面活性剂为多功能偶联分散剂。

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和抗氧剂1010。

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组分的添加、具体组分的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种导电聚碳酸酯，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：

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。

2.如权利要求1所述的导电聚碳酸酯，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：

各组分之和为100％。

3.如权利要求1或2所述的导电聚碳酸酯，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：

各组分之和为100％。

4.如权利要求1或2所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述PC为中粘度聚碳酸酯。

5.如权利要求4所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述PC为德国拜耳生产的2605、德国拜耳生产的2607、德国拜耳生产的2808、美国陶氏生产的600、美国陶氏生产的603、LG公司生产的1302-10、LG公司生产的1302-05、三菱公司生产的S-2000V或三菱公司生产的S-3000V中的任意一种或者至少两种的混合物。

6.如权利要求1或2所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述LLDPE为低熔指LLDPE或/和薄膜级LLDPE；所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐。

7.如权利要求6所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述LLDPE为日本三井生产的2020L、日本三井生产的3021F、日本三井生产的3520F、日本三菱生产的3100H、美国陶氏生产的1220或美国陶氏生产的1221中的任意一种或者至少两种的混合物；所述PE-MAH为聚乙烯接枝马来酸酐。

8.如权利要求6所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为0.8～1.5％。

9.如权利要求6所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为1％。

10.如权利要求1或2所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述EMA为杜邦生产的1209或/和埃克森美孚生产的TC020。

11.如权利要求1或2所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述YTPA-511由广州源泰合成材料有限公司生产。

12.如权利要求1或2所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述导电碳黑为高结构特导电碳黑。

13.如权利要求12所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述高结构特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、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。

14.如权利要求1或2所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述润滑剂可采用聚乙烯蜡或/和硬脂酸锌。

15.如权利要求14所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述聚乙烯蜡为科莱恩蜡粉PE520或/和Honeywell6A蜡。

16.如权利要求1或2所述的导电聚碳酸酯，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂168或/和抗氧剂1010。

17.一种如权利要求1-16之一所述的导电聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(2)将步骤(1)得到的导电碳黑与配方量的LLDPE、PE-MAH以及EMA混合，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；